黑科技：形狀記憶服裝

滕啟躍

試想一下這樣一件衣服，在早上穿的時候它是一件長袖，但是當(dāng)中午氣溫升高的時候，它會自動變短，成為清涼的無袖T恤，而當(dāng)傍晚溫度降低時，它又自動變回長袖，不要把這件事當(dāng)作天方夜譚，利用形狀記憶材料與織物相結(jié)合，目前這種“變形金剛”一樣的服裝已經(jīng)進入研發(fā)投產(chǎn)階段。

神奇的形狀記憶材料

形狀記憶服裝之所以能有如此神奇的變形功能，要得益于它所使用的形狀記憶材料。

據(jù)了解，形狀記憶材料是指材料第一次成型時，能記憶外界賦予的初始形狀，定型后可以任意發(fā)生形變，并在較低的溫度下將此形變固定下來（二次成型）或者是在外力的強迫下將此變形固定下來。當(dāng)給予變形的材料加熱或水洗等外部刺激條件時，形狀記憶材料可回復(fù)原始形狀，也就是說最終的產(chǎn)品具有對材料最初形狀記憶的功能。

目前，國內(nèi)已經(jīng)有企業(yè)將形狀記憶材料應(yīng)用到實際的產(chǎn)品生產(chǎn)中。

深圳某金屬科技公司的工作人員小李向記者介紹了形狀記憶材料的前世今生：形狀記憶材料在20世紀(jì)30年代已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，然而直到1963年，美國海軍軍械研究室發(fā)現(xiàn)的鎳鈦合金材料在室溫經(jīng)形變、彎曲再經(jīng)加熱與點燃的香煙火苗接觸發(fā)生逆相變后，自動回復(fù)到原有形狀，這種材料才名聲大作。

“由于累積了有關(guān)相變的知識，他們悟到了這類合金材料經(jīng)逆相變，能自動回復(fù)原有形狀，于是命名為形狀記憶。”小李說。

自此，形狀記憶合金名聲不脛而走。

將形狀記憶材料應(yīng)用到服裝領(lǐng)域可以研制最先進的防燙傷智能服裝。

具體的原理是：利用鎳鈦合金纖維加工成的衣服，通過逐步加工呈螺旋狀、平面狀等形態(tài)，最終固定在服裝材料內(nèi)的服裝。當(dāng)服裝表面接觸到高溫時，形狀記憶合金纖維在服裝達到一定的高溫時會發(fā)生形變，由最初的平面狀轉(zhuǎn)成螺旋狀的形態(tài)，在材料間的夾層中形成空隙，防止人體皮膚受到燙傷。

“就是說衣服內(nèi)部本來的結(jié)構(gòu)是螺旋狀的，然后將它壓平，但是當(dāng)受到外界高溫刺激的時候，里面的螺旋狀結(jié)構(gòu)就會恢復(fù)原樣，在皮膚與高溫之間形成一個隔離的空間，避免被燙傷。”小李說。

不過這項技術(shù)聽起來好理解，但是真正應(yīng)用到實際中還有難度。

“在實驗室中研發(fā)出來已經(jīng)不存在什么技術(shù)難度，難的是大規(guī)模生產(chǎn)線生產(chǎn)，又達到一個市場能接受的價格。”小李說。

其他領(lǐng)域已開始投入應(yīng)用

目前形狀記憶材料在國內(nèi)市場上的應(yīng)用已經(jīng)開始，但是服裝業(yè)并不是走在最前面的行業(yè)。小李所在的公司長期從事高性能金屬材質(zhì)的研發(fā)，目前該公司已經(jīng)成功將形狀記憶材料運用到了彈簧等零部件上。

把這種形狀記憶材料的彈簧放在熱水中，彈簧的長度立即伸長，再放到冷水中，它會立即恢復(fù)原狀。

“這樣就可以利用形狀記憶合金彈簧控制浴室水管的水溫，在熱水溫度過高時通過記憶功能，彈簧會自動變形，調(diào)節(jié)或關(guān)閉供水管道，避免燙傷。”小李說。

利用類似原理，也可以制作成消防報警裝置及電器設(shè)備的保安裝置。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，記憶合金制成的彈簧發(fā)生形變，啟動消防報警裝置，達到報警的目的。還可以把用記憶合金制成的彈簧放在暖氣的閥門內(nèi)，用以保持暖房的溫度，當(dāng)溫度過低或過高時，自動開啟或關(guān)閉暖氣的閥門。

“形狀記憶材料首先應(yīng)用到金屬零部件生產(chǎn)中主要有兩個原因：一是應(yīng)用到金屬零部件上的技術(shù)比較簡單，不需要與織物混紡，也不用考慮服裝的設(shè)計層面的一些東西；二是目前采用形狀記憶材料做成隔熱或者火警報警系統(tǒng)的零件，這個需求比較大。”小李說。

作為一類新興的功能材料，記憶合金的很多新用途正不斷被開發(fā)，例如用記憶合金制作的眼鏡架，如果不小心被碰彎曲了，只要將其放在熱水中加熱，就可以恢復(fù)原狀。據(jù)說，不久的將來，汽車的外殼也可以用記憶合金制作。如果不小心碰癟了，只要用電吹風(fēng)加加溫就可恢復(fù)原狀，既省錢又省力，很是方便。

服裝領(lǐng)域?qū)π螤钣洃洸牧系膰L試

如今，形狀記憶材料已經(jīng)小規(guī)模地在服裝領(lǐng)域應(yīng)用。

英國設(shè)計師侯賽因·卡拉揚在一場發(fā)布會上，就利用了形狀記憶纖維打造時裝，實現(xiàn)非凡的效果。

據(jù)了解，卡拉揚所采用的形狀記憶纖維原料中含有谷物淀粉制成物，織物具有舒適的手感，面料柔軟、光澤亮麗，可與絲綢媲美。然而，最獨特的還是它的記憶功能。

卡拉揚介紹：通過提高纖維表面的摩擦力，經(jīng)過處理的形狀會一直保留，好似具有了“記憶”功能。形象點來說， 如果你用手揉搓這種面料，會留下褶皺，但撫平后褶皺會消失，恢復(fù)原狀。

這意味著什么？

如果這種衣服真的最終成功走向市場，以后廣大消費者在穿衣過程中如果出現(xiàn)褶皺，只要一經(jīng)水洗，就可以平整如初，甚至不需要洗滌，只要用吹風(fēng)機熱風(fēng)吹一吹就可以讓衣服擁有像熨燙過一般的效果。

但是目前此類服裝有礙于成本，依然難以大規(guī)模推廣，就如文章開頭所提到的能夠自由變換袖子長短的襯衣，光是制作成本就高達2500英鎊，更不要說在市場上的售價了，簡直可以稱得上是“金縷衣”。

雖然在作為服裝面料的應(yīng)用上受到成本限制，但是目前形狀記憶材料在作為服裝輔料的應(yīng)用上卻取得了較大進展。

作為胸罩的支架，形狀記憶材料在溫度升高，從室溫轉(zhuǎn)換到體溫時，胸罩可以恢復(fù)到預(yù)設(shè)最佳的形狀，可以提供最優(yōu)美的身體曲線、舒適感和彈性附著。同樣的道理，鎳鈦合金纖維植入婚紗可使襯裙更挺括。而且，可以折疊，方便儲存和運輸。在使用前只需用電吹風(fēng)吹一下，就可獲得理想的造型。

目前，我國浙江廣東地區(qū)一些科技公司已經(jīng)對這類服裝輔料投入了較大的研發(fā)生產(chǎn)力度，相信不久的將來就可以和廣大消費者見面。