面料仿生設計靈感源探究

張語詩

（北京服裝學院 材料設計與工程學院，北京 100029）

引言

面料仿生設計蘊含著觀物取象的自然觀和“視覺與本質”的美學原理，是改變面料原有形態的重要方法[1]。面料仿生設計靈感來源廣泛，設計形式新穎，視覺效果突出，具有極強審美性。目前在服裝領域應用案例較多，針對面料仿生靈感來源的分類缺乏系統性總結梳理。王蕾[2]闡述了面料仿生常用思維方法，指出在充分了解面料性能與服裝風格的前提下設計能夠更好地運用各種創意思維方法，使面料作品更具美感。李暖暖[3]闡述了服裝仿生褶皺設計的靈感源泉，從生物肌理及面料肌理兩個層面對仿生褶皺進行實例分析，為服裝仿生褶皺提供了創造性和可能性。本文通過深入研究面料仿生設計靈感來源，探討如何提取元素進行面料設計，旨在為面料仿生設計提供靈感提取的參考與借鑒。

1 面料仿生設計的概念及靈感分類

1.1 面料設計的概念

面料仿生設計在仿生設計與面料再造的基礎上衍生而來。從廣義上理解：面料仿生設計是以自然規律和生態現象為研究對象，以面料為載體來探索自然生物和生態現象的外在審美特點和內在文化內涵的活動，屬于實踐藝術的領域[4]。從狹義上理解：面料仿生設計是通過模仿自然生態現象或生物的形、色、質、態、結構等對面料的結構、色彩、肌理及整體藝術風格和造型要素進行設計，屬于視覺藝術的范疇。面料仿生設計能夠在視覺上增強面料審美性，在功能上改善面料不足，在實際應用中增加產品的價值，豐富產品設計形式，賦予面料產品更深刻的藝術內涵。

1.2 面料設計的靈感分類

自然作為造物之師為面料仿生設計提供了源源不斷的靈感，將自然元素融入面料仿生設計，能幫助面料設計在物質生產活動中把握自然的精髓，達到人與自然和諧共生的目的，使作品更具變通性和多義性。本文對以自然為靈感的仿生對象按照生命物質的存在形式進行分類，將自然靈感來源分為兩類：生物類（植物、動物、細菌、真菌、病毒）與非生物類（自然環境、氣候現象等）。

2 以生物類為靈感

從生物學的角度上來說生物主要包括植物、動物、細菌、真菌、病毒。瑞典生物學家林奈（Carolus Linnaeus 1707-1778）早在18 世紀就將生物分為植物和動物兩類[5]。在面料仿生設計中應用最為廣泛，影響最深遠的同樣分為植物類和動物類，因此本文將著重從這兩方面進行探索。

2.1 植物類仿生

在長期的演化過程中，植物表現出超乎尋常的適應性，能夠通過調節自身機制抵御惡劣環境，以謀求繁衍生息，具備強大的自我保護機制與鮮明的個性特征。本文靈感提取主要從植物可借鑒的形態、色彩與肌理等方面進行，圍繞面料仿生的設計目的客觀看待植物，有選擇、有目的對植物進行深入觀察、剖析、研究和靈感提取。

2.1.1 植物形態仿生

從植物的構成部分來看，植物體包含根、莖、葉、花、果實五大基本單位，以植物形態元素為靈感進行面料仿生屬于植物形態仿生[6]。面料仿生設計通過提取植物三維造型特征，運用夸張、重組等解構手法，賦予面料生命力和趣味性，以展現植物造型的藝術美感，提升面料的整體價值。目前世界各地以植物形態為靈感進行面料仿生設計的歷史悠久且具有代表性，諸如土耳其面料圖案的佩茲利紋樣（藤蔓、腰果），英國面料圖案的莫里斯花紋（藤蔓、花朵、樹葉、果實等）、法國面料圖案的朱伊圖案（樹木、花卉、人物、動物等）、埃及面料圖案的茛苕葉紋樣和中國面料圖案常見的梅、蘭、竹、菊、荷花、蘭花、牡丹、纏枝、忍冬紋等等。

在面料再造設計中以植物形態為靈感進行設計同樣具有代表性。面料設計者可以從植物整體或局部的形態特征著手進行設計思維發散，如Viktor&Rolf 在2018 年春夏高級定制發布秀中以百合花形態特征為靈感，將同樣尺寸、質地、色彩的若干層面料按一定的順序和數量疊加在一起，制作出栩栩如生的百合花造型效果，局部應用在面料上能夠彌補服裝廓形的不足，視覺效果更為豐富有趣。Dolce&Gabbana 在2017 年秋冬高定系列，面料融合諸多植物元素，運用絲綢、皮革、無紡布、薄紗等材質模擬多種花卉植物造型，大小不同，形態各異的“花卉”在面料上呈現出蓬勃生長的夸張立體效果。

2.1.2 植物色彩仿生

“科研”主要是反映教師的教學科研能力、水平，以及相關成果的社會影響力。相關評價要素包括教育科研成果獎、課題、論文、著作（含教材），其認可度均為高。

植物色彩仿生呈現的視覺效果最具直觀性，通常是面料打動人心的第一要素。面料設計中提取植物天然色彩融入各種材質營造不同的氛圍感，帶給面料使用者別具一格的心理感受，使面料更加靈動。例如生活中常見的檸檬黃、橄欖綠、蘋果紅、葡萄紫、苔蘚綠、柿紅、蘑菇灰、森林綠等等，僅僅只是色彩的名稱就能給人營造出視覺感。以2023 年春夏紡織色彩預測為例，淺草綠與森橄欖色這類低調沉穩的中性色彩呈現出大自然的原色，呼應著微觀植物世界，勾勒出活力的自然生機；杏仁奶色與香草色這種寧靜、和諧的色彩搭配能夠給現代人帶來療愈；從月桂葉中提取的色彩則發給人更加靜謐舒適的視覺感受，充滿生機。由此可見植物色彩符合自然規律，面料上選用的植物色彩不同，面料使用者不同的心理感受也存在差異。

2.1.3 植物結構仿生

植物由于細胞排列組合存在差異性，通常呈現出迥乎不同的結構特征，植物內部的微觀結構和細胞排列同樣能夠給予面料仿生設計在纖維結構方面的靈感，使面料更具功能性。如21年東華大學丁彬課題組基于仿生植物蒸騰作用成功制備了具有多級互連網孔結構的吸濕涼爽紡織品。該織物以植物蒸騰作用為靈感，設計時利用纖維間多級分叉的互通孔道，實現反重力單項導濕與高效散熱的性能，達到給人體帶來干燥、涼爽的微氣候的目的。同樣植物運動中的葉子的就眠運動、植物的捕食運動、氣孔的呼吸運動等均能為功能纖維面料的研制提供靈感，這種將生物特性與現代科技有目的、有計劃結合的面料設計，符合人性化設計需求，也是面料設計的發展趨勢。

2.2 動物類仿生

面料的動物類仿生的涵蓋領域廣，涉及陸、水、空三大空間領域。從動物這一大類出發，靈感源主要包含哺乳類、爬行類、鳥類、魚類與無脊椎類動物等五大類。

2.2.1 哺乳類動物仿生

哺乳類動物的面料仿生主要從動物的身體機能、外在廓形、毛發的顏色和紋理圖案等方面提取靈感。例如日常生活中常見的豹紋、斑馬紋元素，這些提取自動物毛發表面的圖案具有多變性和趣味性，給使用者帶來視覺享受的同時還可以在心理上起到一定的暗示作用。

2.2.2 無脊椎類動物仿生

昆蟲在無脊椎動物中最具代表性，昆蟲的外觀、色彩、生理結構等均能為面料仿生提供靈感。如蜘蛛絲具有超高的強度、韌性、張力且材質輕盈，美國紡織品專家團隊以此為靈感耗時4年，收集上百萬只野生蜘蛛的蛛絲織成稀有金色布料，該布料一經問世就引起了紡織行業廣泛的關注。研究證明蜘蛛絲面料具有經久耐用，自然可降解的優點，同時它還擁有無與倫比的降溫和隔熱性，極度適合在中東和非洲地區使用，尤其是在防彈衣領域成果斐然。在此基礎上，日本初創企業Spiber 制造了一種分子上與蜘蛛絲完全相同的合成材料，目前正在擴大生產規模，為仿蛛絲面料的全面商業化做好準備。同樣在面料視覺層面，以昆蟲形態作為面料靈感也是服裝設計常用的手段，其中蝴蝶仿生最為常見[8]，如圖1。

圖1 蝴蝶仿生相關服裝案例

2.2.3 爬行類動物仿生

爬行類的面料仿生以鱷魚為例，鱷魚體形狹長，體表覆蓋著厚硬的鱗片，鱗片之間細致緊密而又高低不平，紋路美觀，百看不膩。鱷魚皮鱗片內有堅硬的骨骼作為支撐，具有經久耐用的特點，但由于鱷魚皮的產出極低且制作難度極大，在此基礎上的制備的仿真鱷魚皮面料更具環保性和普眾性，相較而言市場流通性更強。變色龍能夠根據環境色改變自身皮膚色彩來適應自然同樣具有代表性。科學家研究發現變色龍體表色素細胞下的虹細胞是調節色彩變化的根源，當變色龍處于興奮狀態時，虹細胞內調節色彩的納米晶體就會變得松散，皮膚色彩為暖色調。當變色龍處于安穩狀態時，體內納米晶體就會變得緊密，呈現冷色調[9]。根據此原理，美國國防部最早研制出可隨環境變化色彩的“隱形面料”；隨后日本創新性研制了通過改變色光的折射率使織物“融”于環境色的光感變色染料用于面料領域；英國科學家將液晶材料微膠囊加工成可印染的油墨，該油墨能夠隨著溫度變化色彩，目前被作為顏料涂層廣泛應用于面料領域；我國試制的見光變色腈綸線織造成面料后能隨光源變化轉換色彩[10]。

2.2.4 鳥類動物仿生

鳥類豐富的形態特征和極具特色的羽毛均為面料設計提供了豐富的創作靈感。著名服裝設計師McQueen 就對鳥類有著超乎尋常的癡迷，“鳥”主題更是McQueen 的標志性符號。其中Alexander McQueen2008 年巴黎春夏成衣秀作品，靈感來源于鳥類羽翼，給人自然野性之感；2009 年Alexander McQueen 將鳥類形態進行圖案概括，逐漸由犬牙紋變成飛行中的鳥，用黑紅色和圖案來驚艷觀者眼球；2010 年秋冬McQueen 成衣秀的壓軸服裝作品則以鳥羽的意象特征為靈感，手工浸泡過的金色油彩羽毛質地堅挺，富有光澤，服裝整體剛中帶柔。而McQueen2016 春夏的服裝成品創新在白底面料上綴黑鳥，極具中國寫意畫韻味，鏤空與刺繡工藝的結合，面料整體層次豐富且更富視覺沖擊力。

2.2.5 魚類動物仿生

魚類的面料仿生以鯊魚皮面料為例，這種面料以鯊魚皮膚上V 形皺褶可以減少水流的摩擦力、前進阻力、壓差阻力為靈感，20 世紀90 年代初代設計者在防氧彈性紗和特細尼龍紗織成的面料上增加顆粒狀小點模擬鯊魚皮，并創新應用于泳衣領域。同時“鯊魚皮”泳衣還在接縫結構處模仿人類的肌腱結構，給運動員向后劃水游動時提供動力，減少水3%的阻力，提升穿著者的游泳速度，這對于以速度取勝的游泳賽事意義非凡。2004 年鯊魚皮第2 代快II 問世，這款面料在一代產品的基礎上加入新材料技術，進一步改進面料質地和紋理，表面軋花，花紋形狀模仿鯊魚皮，更貼近鯊魚皮特性。隨后2007 年至2008 年第三代與第四代鯊魚皮面料相繼問世。第四代“LZR Racer”面料相較前者更輕、更阻水，也更防水，具有快干性能。能夠更好地貼合皮膚，減少水與肌膚的接觸，減阻效果比前三款高出數倍。雖然目前為保證比賽公平性，在游泳賽事中已經明令禁止使用鯊魚皮泳衣，但以此為靈感進行面料仿生還是具有重大啟發意義的。

由此可見，不同形象的飛禽以及走獸，在形態、功能及圖案肌理方面極大地豐富了面料仿生的廣度，相應生產技術和工具的融入，使得人們對于生命體的研究也不再只浮于表面，更是促進了面料仿生設計深度的延展。

3 以非生物類為靈感

嚴格意義上來說仿生指的是針對自然生命物體的模仿，但自然界對于人類的啟發不僅停留在生物層面，對于非生物元素，包括江河湖泊、氣候氣象、地勢地貌，甚至小到沙粒、貝殼，這些都能為面料仿生設計注入新的活力，衍生出新的面料設計方法和途徑。

自然物的諸多方面都能為面料仿生設計提供靈感。例如不同地貌呈現出諸如群山重巒疊嶂、起伏綿延的空間結構美；梯田逶迤鋪排、隨山而依的節奏韻律美；節氣變化呈現的諸如春花秋月、碧空如洗的意境。以此為靈感進行創作使得面料作品有跡可循、有理可依，是自然與人文融合的具有溫度的視覺化表達。在以自然環境為靈感進行設計的過程中，最關鍵的就是對于環境特點的提取與強化，因此需要對所選擇的對象進行深入的探究，具體靈感提取可以分為兩部分，一部分是環境造型分析研究。通過對相關圖片資料及文獻資料的整理，了解其成因，歸納具有代表性的靈感圖片，選取其中具有代表性的形態特征。

另一部分是自然元素提取及解構重組。針對環境類圖片中提取出的關鍵元素（色彩、結構、肌理等），通過疊加、刪減或抽象轉化組使紋理更有規律，最終以面料為載體進行呈現，極具自然美。

4 結論

在面料仿生設計過程中，如何以自然元素為靈感推陳出新尋覓面料內在結構的完善及外在視覺的多重創新，使得面料作品在滿足當代消費者的感性需求的同時符合時代發展主題，是面料仿生作品是否能夠被市場接受的關鍵因素。經過調研與分析，本文以自然生命物質的存在形式進行劃分，分別從生物類面料仿生及非生物類面料仿生兩個方面進行了具體的分析，從生物類提取靈感主要包括植物類與動物類，主要可從動植物外部形態、紋理構成、色彩表現、視覺及觸覺肌理、動植物外部視覺結構及內在細胞結構等方面進行靈感提取；從非生物類提取靈感主要包括環境造型分析研究和環境造型元素解構重組兩方面。綜上所述，進一步明晰面料仿生設計的靈感提取思路及具體途徑，能夠為未來面料仿生設計的發展提供一定的設計參考價值，使仿生面料更富視覺性與功能性，發揮更大的藝術價值。