法國時裝設計師卡爾·拉格斐(Karl Lagerfeld)曾說過:「時裝的生命力在於它總與時俱進。」與時俱進,正是新時代之主旋律。
2024年,麻省理工學院自組裝實驗室 (MIT Self-Assembly Lab)利用汽車產業常見的熱風槍,搭配六軸機械臂,以及「熱活化紗」(heat-activated yarn),透過熱能讓紗線隨意縮緊,打造出專屬每位消費者身形的4D針織連衣裙。在製造過程中,根據設計將所需的移動軌跡移入至機器手臂內,即可做到百分之百的個人化,尺碼可精準控制到完全符合客戶要求,還可按設計的細節,如褶皺、收腰等,實時改變服裝的外觀,由此可見4D設計的強大能量。
本文旨在闡析從2D到4D列印技術的演進如何帶動時尚添新姿,以及描述未來發展。
2D列印是一種平面(長×闊)複製,而3D(長×闊×高)列印技術讓我們可以製作立體物品,如列印出一朵立體的花,並像真花一樣隨着太陽升起而慢慢綻放。4D列印,就是在3D列印的基礎上增加一個「時間」維度,透過程式設計原理控制3D列印物體中的可變形要素,成形後物體在受到光、熱、磁力、化學感應等外部刺激下,自動改變形狀和功能。
4D列印技術應用到時尚,是通過形狀記憶材料和彈性液晶等智慧材料,實現服裝的自動變形、溫度調節和動態展示等功能,可以為時尚產品帶來創新設計和個性化體驗。例如,使用智能材料形狀記憶聚合物(Shape Memory Polymer,SMP),實現服裝的智能反應和自適應變形,製造自動開合的連衣裙或可穿戴設備。以下為部分案例:
時裝。美國一家名為「神經系統設計」(Nervous System Workshop)工作室,在前一階段設計一條非常驚艷的連衣裙,採用4D列印系統Kinematics,列印出原件後,透過運動力學製作出複雜、可摺疊的形狀,而且完全可以穿上身。成千上萬的布片透過鉸鏈相連,摺疊流麗,貼合人體。
4D列印技術應用在時裝領域,在未來會改變時裝格局。時裝店不再展示時裝,用戶以一台人體3D掃描器加一台專業的設計範本的電腦,再加一面虛擬實境(VR)的鏡子,便可以根據自己偏好,從電腦中選擇相應的範本。系統將自動設計並生成所喜愛款式的時裝,然後藉由雲端服務,傳輸到列印地點,也可以在配置4D印表機的門市直接進行時裝列印。4D列印將就此帶領時裝進入真正的私人貼身訂製時代。
手袋。通過4D列印技術,皮革的紋路將會根據使用者不同的社交需求進行自我變形,也可以根據使用者不同社交場景,使其形狀發生自我變形。有了4D列印技術,這些多以裝飾為主的皮革產品,其裝飾內涵將更加豐富多彩。
手機背板。2018年,香港城市大學(城大)的研究團隊成功開發出首套4D打印陶瓷技術,因在材料研發上取得突破性進展,可以打印出既堅固且形狀複雜的陶瓷。城大團隊首先是發出一款新型的「陶瓷墨水」,並採用它以3D打印出來的陶瓷前驅體,既柔軟且富彈性,為製造一些複雜形狀(如摺紙結構)創造條件。其後,團隊用4D技術將設計圖案打印在已拉伸的陶瓷前驅體上。前驅體在電腦程式控制下釋放,就會進行自我變形。
未來應用場景廣闊
在4D技術的引領下,筆者預期將產生更多的應用場景在時尚上,例如:1)動態珠寶與配飾。用於製作可變形的珠寶和配飾,這些物品便可以根據外部刺激(如溫度、壓力)改變形狀。2)運動裝備。品牌如New Balance與Formlabs合作開發基於4D列印技術的運動鞋,可以根據穿戴者的腳形和行走習慣,提供更高的舒適度和性能。3)可穿戴首飾:通過智慧材料實現首飾的自我調整和變形功能。4)服裝多功能性:戶外裝備可以根據外部變化(如溫度、磁力感應等),調整厚度或通風功能。
設計師的幻想力,聯同4D列印技術,像鳳凰並肩飛在時尚的廣闊天空中,為人類帶來更多優雅之美的感受。
(作者為理大工商管理博士、資深金融家)
