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经管之见/4D列印技术激发时尚想像力\李 勤

2026-04-27 08:21:20大公报
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法国时装设计师卡尔.拉格斐(Karl Lagerfeld)曾说过:“时装的生命力在于它总与时俱进。”与时俱进,正是新时代之主旋律。

2024年,麻省理工学院自组装实验室 (MIT Self-Assembly Lab)利用汽车产业常见的热风枪,搭配六轴机械臂,以及“热活化纱”(heat-activated yarn),透过热能让纱线随意缩紧,打造出专属每位消费者身形的4D针织连衣裙。在制造过程中,根据设计将所需的移动轨迹移入至机器手臂内,即可做到百分之百的个人化,尺码可精准控制到完全符合客户要求,还可按设计的细节,如褶皱、收腰等,实时改变服装的外观,由此可见4D设计的强大能量。

本文旨在阐析从2D到4D列印技术的演进如何带动时尚添新姿,以及描述未来发展。

2D列印是一种平面(长×阔)覆製,而3D(长×阔×高)列印技术让我们可以制作立体物品,如列印出一朵立体的花,并像真花一样随着太阳升起而慢慢绽放。4D列印,就是在3D列印的基础上增加一个“时间”维度,透过程式设计原理控制3D列印物体中的可变形要素,成形后物体在受到光、热、磁力、化学感应等外部刺激下,自动改变形状和功能。

4D列印技术应用到时尚,是通过形状记忆材料和弹性液晶等智慧材料,实现服装的自动变形、温度调节和动态展示等功能,可以为时尚产品带来创新设计和个性化体验。例如,使用智能材料形状记忆聚合物(Shape Memory Polymer,SMP),实现服装的智能反应和自适应变形,制造自动开合的连衣裙或可穿戴设备。以下为部分案例:

时装。美国一家名为“神经系统设计”(Nervous System Workshop)工作室,在前一阶段设计一条非常惊艳的连衣裙,采用4D列印系统Kinematics,列印出原件后,透过运动力学制作出复杂、可折叠的形状,而且完全可以穿上身。成千上万的布片透过铰链相连,折叠流丽,贴合人体。

4D列印技术应用在时装领域,在未来会改变时装格局。时装店不再展示时装,用户以一台人体3D扫描器加一台专业的设计范本的电脑,再加一面虚拟实境(VR)的镜子,便可以根据自己偏好,从电脑中选择相应的范本。系统将自动设计并生成所喜爱款式的时装,然后借由云端服务,传输到列印地点,也可以在配置4D印表机的门市直接进行时装列印。4D列印将就此带领时装进入真正的私人贴身订制时代。

手袋。通过4D列印技术,皮革的纹路将会根据使用者不同的社交需求进行自我变形,也可以根据使用者不同社交场景,使其形状发生自我变形。有了4D列印技术,这些多以装饰为主的皮革产品,其装饰内涵将更加丰富多彩。

手机背板。2018年,香港城市大学(城大)的研究团队成功开发出首套4D打印陶瓷技术,因在材料研发上取得突破性进展,可以打印出既坚固且形状复杂的陶瓷。城大团队首先是发出一款新型的“陶瓷墨水”,并采用它以3D打印出来的陶瓷前驱体,既柔软且富弹性,为制造一些复杂形状(如折纸结构)创造条件。其后,团队用4D技术将设计图案打印在已拉伸的陶瓷前驱体上。前驱体在电脑程式控制下释放,就会进行自我变形。

未来应用场景广阔

在4D技术的引领下,笔者预期将产生更多的应用场景在时尚上,例如:1)动态珠宝与配饰。用于制作可变形的珠宝和配饰,这些物品便可以根据外部刺激(如温度、压力)改变形状。2)运动装备。品牌如New Balance与Formlabs合作开发基于4D列印技术的运动鞋,可以根据穿戴者的脚形和行走习惯,提供更高的舒适度和性能。3)可穿戴首饰:通过智慧材料实现首饰的自我调整和变形功能。4)服装多功能性:户外装备可以根据外部变化(如温度、磁力感应等),调整厚度或通风功能。

设计师的幻想力,联同4D列印技术,像凤凰并肩飞在时尚的广阔天空中,为人类带来更多优雅之美的感受。

(作者为理大工商管理博士、资深金融家)

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