王诗涵，刘 茜，张励今，王莹雪，孙欣怡
（上海工程技术大学 纺织服装学院，上海 201620）
随着消费者对服饰美感追求的提高，人们对服装色彩的要求也从实用转向新奇。这种转变也在一定程度上推动了服装产业的发展。为满足大众的需求，设计师们将注意力集中在服装材料的利用和创新上。变色材料作为一种新型功能材料，可以使纺织品的颜色或图案在不同状态下有多种变化。这一特点吸引了设计师们的目光。变色材料应用在服装设计中，不仅能够给服装增加科技感，还可以满足消费者的审美需求，也进一步开拓了服装设计的新视角。
通常把在外部条件作用下能够改变颜色的材料称为变色材料[1]。按照刺激条件的不同，变色材料一般有光致、热致、湿致和电致等4 种变色材料类型。
1.1 光致变色材料
光致变色[2]是指一种化学物质在吸收电磁辐射的一个或两个方向上，在两种具有不同振动吸收光谱的形式之间发生的可逆转变，具有感光变色和反复变色的特点。光致变色材料在暗室中不显色或显淡色，当接触到日光或被紫外线照射后，会迅速由无色或浅色变为彩色。这是常规印染工艺和其他化学材料都难以达到的视觉效果。光致变色材料包括二芳基乙烯、螺吡喃、螺恶嗪和三苯甲烷等。光致变色材料具有原料成本低、工艺简单、效率高、无毒无味和绿色环保等特点，不影响人体健康，并且在后期废旧服装的处理中也不会污染环境，是一种优良的环保型材料[3]。
1.2 热致变色材料
热致变色材料[4]是一种对环境温度敏感的功能材料，其颜色可以随着外界温度的变化而可逆地变化，从而创造出一种神奇多彩的效果。热致变色材料根据材料的类型，可分为无机、有机和液晶类型。无机热致变色材料主要包含碘化金属型、双盐、金属合金和金属氯化物等，具有耐温、耐久性、耐光性和加工性能好等优点。有机热致变色材料主要含有螺吡喃、荧蒽、三芳基甲烷和有机配合物等，其优势在于颜色组合自由度高、变色温度不高、变色灵敏度佳。正是这些优点，使得有机热致变色材料比其他类型的热致变色材料受到的关注度更高。液晶类热致变色材料还可根据分子内部的排列情况，分为近晶型、向列型和胆甾型，具有稳定性好、热敏性高的优点，但由于其化学敏感性高、成本高，其应用受到限制。
1.3 湿致变色材料
湿致变色材料[5]在水的润湿条件下，能够发生颜色上的变化，其变色的主要原理是染料本身结构因水的润湿，再加之环境中湿度的作用[4]，使其在太阳光下的可见部分的吸收光谱发生变化。
1.4 电致变色材料
在存在电流或者电位差的条件下，处于氧化还原状态的情况，物质能够发生清楚可见的颜色和透明度的可逆性转变，这被称之为电致变色[6]。电致变色材料一般分为有机型和无机型，有机电致变色材料常包括有机分子[7]、聚合物[8]和共价有机框架[9]，其具有丰富的调色板、快速响应，易于通过溶液加工制造等特点被科技人员广泛研究。但有机电致变色材料的热稳定性和化学稳定性较差，限制了其实际应用。因此无机电致变色材料在实际应用和潜在商业化方面一直处于前沿，这类材料具有的关键优点有长期耐用、工作温度范围广和化学稳定性好等等。
2.1 科技感与时尚感融合
在当前的大环境下，时尚界的发展趋势是以可持续发展为原则，并在维持时尚生态链中寻求突破与创新。对此，革新者已经开始为未来寻找解决方案，希望在不破坏地球环境的情况下可以推出热门的新产品。
就视觉效果而言，针对特定图案设置不同的变色材料，随着环境条件的变化，图案也呈现出多种变化，能够为服装带来丰富的视觉感受。就色彩设计而言，变色科技为平面静态的单调选择提供了更加耀眼的配色方案，并以此为基础配合马赛克般的拼接结构使变色服装的色彩兼具花型图案的设计价值，在色彩创意上为时尚提供了更多的设计空间。将科技与时尚结合，助推一种新型时尚产业，让冷冰冰的科技，显得柔和时尚。
2.2 提升服装的附加价值
在民用服装方面，智能变色服装与传感器件的组合，不仅增加了服装的趣味性，还能起到表达情感、监测健康等作用。考虑到人体各部位的温度也可作为重要依据来诊断病情，变色材料在疾病诊断方面也大有前景。例如，借助热敏变色材料的变色特性，可以将其应用在运动员所穿的运动衣中，设计成能够检测其耐力和皮肤温度的衣服。这样便可以通过服装颜色的改变来判断运动员的身体疲劳情况。教练能够及时掌握运动员的情况，对运动员的训练及时进行调整。此外，还可以凭借液晶类热致变色材料颜色变化灵敏度高的优势，设计纺织贴片。此贴片可以对人体温度进行监测，用于一些早期的疾病检测与提醒。
3.1 光致变色服装
在Maison Margiela SPRING 2018 COUTURE 上，设计师John Galliano 在开场时告知在场的观众可以打开闪光灯拍摄。于是，在强光的照射下，衣服作品反射出的彩虹光感，就像水面上的油膜一样，发生了“薄膜干涉”现象，向四面八方扩散开来。普通的黑色外套随即变成镭射风格外套，如图1 所示。
图1 Maison Margiela 光致变色服装
3.2 热致变色服装
在Alexander Wang 2014 秋冬系列[10]中，设计师王大仁展示了许多在面料的热致变色方面的巧思与造诣。作品结合各种油墨拼色来实现面料由黑色向彩色的转变，并使用激光切割、编织等多种方法进行了创新，如图2 所示。在当下，智能变色纺织品拥有着非常广阔的应用领域和可观的发展前景。比如在时装界，近年来就有不少的国际时装品牌纷纷开始在成衣设计领域尝试应用热致变色材料。可以预期，将智能变色材料与服装设计相结合必定成为一大热点。
图2 Alexander Wang 热致变色油墨服装
Stone Island 是Ravarino 的意大利高端男装品牌，它是Carlo Rivetti 运动服装公司的一部分。其代表作品热反应夹克如图3 所示。这件服装由棉和尼龙制成并应用了液晶型热敏变色材料。服装含有的微胶囊外部分子在温度达到27 度时便会开始运动，能够实现由黑色到绿色的转变；
而当温度恢复到原始温度时，服装颜色也随之恢复为原始颜色。
图3 Stone Island 热反应夹克
3.3 湿致变色服装
湿敏变色材料很少应用于人们日常的服饰中，常用在毛巾、浴巾、泳装和雨伞等常与水接触的物品上面。使用效果如图4 所示。湿敏变色物品在干燥和湿润的环境中呈现不同的视觉效果。其在润湿之后会显示多种颜色，形成别致的印花图案，并能够实现颜色上的可逆转换[2]。
图4 湿敏变色的泳衣、雨伞
3.4 电致变色服装
由玻璃或塑料等透明物质制作成的可以导光的纤维管称为光导纤维。在服装上应用时，可以将多个极细的塑料光纤管聚集在一起，然后在顶部添加发光二极管光源（LED 光源），形成一束光源。这种纤维管可以直接用于服装的装饰上，也可以将这些导光的纤维管按一定规律编织在一起后形成光纤织物（也称为光纤布）。光纤布可以剪裁做成发光服装[11]。如图5[11]为Olga Noronha 2015 春夏成衣发布的作品。当光源关闭时，衣服只是一件白色的衣服，在视觉上与普通衣服没有太大区别，但当光源亮起时，整件衣服可以呈现出绚丽的光色。
图5 光纤布服装作品效果
如图6 所示，这件衣服胸前的图案采用了一种新型的材料。这种材料类似于手机屏幕，但不是OLED 的材质，而是一种纳米材料。在这种材质上可以集成一些简单的通过石墨烯连接的电路板。电路板连接后，采用一个荧光阻塞材料并通过微弱的电流来控制衣服的变色体系，从而达到动态AI 衣服的目的。
图6 电致动态AI 衣服
高附加值和高效益性的变色纤维材料，是一种极富生命力的高科技功能纤维。近些年来因其变色特性吸引了服装设计师的目光，加之更多高新技术在服装领域的应用，使其在服装设计方面得到广泛的应用。将变色材料应用在服装设计中，是科技与时尚的碰撞，也是跨界与融合的表现。服装产业的发展凭借变色服装的创新设计，也给人们带来了视觉美感，促进了服装的可持续发展。
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