智能服装

未来进入人造食品时代

　　-策划／本刊编辑部　-执笔/吴天弃 责任编辑／吴加

　　21世纪，正孕育着科技新巅峰时代的到来，似乎“摩尔定律”已不能完全客观反映现实的飞速发展。在这世纪之初，我们能更真切地体会到，科技的发展有力量来影响人类的生活——人类正充分地享受着科学技术带给我们的一切福利。谁丧失想象谁就丧失未来，那么，在与我们生活最密切相关的衣食住行等方面，科技又将把我们引向何方？嗯，关于这些，在本期特别报道里，有专家带领我们走进未来，预测将来的生活模式，介绍最新的科学技术，他们会给我们希望和答案。

　　智能服装，浪打浪

　　衣服还可以起电脑的作用，可以发送无线电信息或发出魔幻般的光芒——这些在今天听上去还像科幻小说里的东西，可能明天就挂在你家中的衣橱里了，甚至一部分高科技产品在今天就可以买到了。如此，真该问一下自己：明天我穿什么？

　　夹克冬暖夏凉、内衣起抗生素的作用、西服里配有电脑和手机、无尘衣、变色衣、衣服上的花会自动开合、能播放动画的衣服......这些智能衣服(i-wear)将会成为未来纺织行业的新趋势。然而这并不表示，将来我们的衣服上全都挂着电子产品。事实上，这些电子产品都是看不见的，你看到的只是——哇！这些衣服是那么的时髦和性感，因为设计师们将电子产品直接织在i-wear衣服里了。比如这条珍珠手链：有一个手柄，将其打开，就能看到一个袖珍显示屏。这个首饰其实是一个电子产品，那些珍珠就是键盘。“为了使这种精心打造的个性化纺织品能够畅销，还需要一些比如纺织科学、电子学、信息技术、医学、微观系统技术或人类工程学等方面的研究工作，”赫尔施泰因研究所服装技术部的主任马丁·鲁伯(Martin Rupp)讲道，“如果这些都实现了，那么i-wear就会有广阔的市场前景。”在高科技时装秀，如柏林、巴黎、巴塞罗那从3月到9月的“i-wear”展览上，还有从2004年起在帕特伯恩市(Paderborn) 的海恩茨·尼克斯多夫博物馆论坛(Heinz Nixdorf Museums Forum)的长期展览上，许多公司、大学、研究机构都不断展出自己的最新设计作品。对热衷于科技时装的粉丝们而言，这里是他们必到的地方。

　　是衣服还是皮肤？

　　未来的服装将是电子和生物通信服装。科学家们正努力使纺织物或服装具有传感器、视听器和信息载体的功能。法国电信公司已推出了几件样品：电话夹克衫、多媒体披巾......美国一家公司推出了一种充满传感器的背心(那些传感器可以跟踪30多种生命信息，如心跳、呼吸节奏，并把相关信息传给一个分析中心)。但这些传感背心之类的智能服装还有待完善。意大利比萨大学研究室主任达尼洛·德罗西教授说：“现在的多数智能服装样品可用于展览，但无法让人穿，因为服装上到处都是电线。于是我们想：是否可以把电子、机械或光学部件集中在纤维上，而不是集中在硅片上？例如，是否可以只用纤维制造出‘心电图传感器’？回答当然是肯定的。”为达此目的，德罗西教授领导的一个科研小组利用某些纤维具有的压电性，研制了一种不带传感器的医疗T恤衫(这种T恤衫本身就是一种传感器)。人穿上这种T恤衫，就能知道自己呼吸和心跳的速度、血压的高低或心电图的状况。

　　在美国，科学家们今后将研制的数字服饰，其柔软的屏幕就像丝绸一般爽滑和亮丽，小巧的按键类似扣子一样精致，还有设计成装饰品的电池，被淡化成一只口袋或一片缀饰。数字服饰的目标是“增强现实”，即现实世界与虚拟世界的结合。它就像是给现实世界的正常景象加上一个菜单，人们通过这个菜单，无论何时何地都能自由沟通信息。如今，英国Eleksen与Spyder公司开始销售一种带有ElekTex电子织物嵌入物的运动服。ElekTex由多层电子织物组成，其中包括导电层和保护面层。它的主要特点在于这种材料能“感觉”到与其表面的接触——织物不仅能记录所加的压力点，而且能记录压力以及压力的方向。同时，它还保持了传统织物的主要性能：材料可以揉软、扭折和擦洗。此项电子织物计划用来制作柔软的插口装置，或直接缝入便携式电子仪器控制系统的面层中，无须将播放器从口袋中取出也能检查iPod袖珍播放器的工作状态。为此只需要在上衣袖子上设一个带有按钮标记的专门部位，在接触此按钮标记时，信号就会传到缝入的微型检验器，微型检验器会将信号翻译成iPod能理解的指令。这种智能服装每件售价为250美元。另据报道，他们还打算提供利用此电子织物制成带有无线通讯蓝牙控制器的可扭曲的计算机键盘，新型键盘预计可承受按压1000万次，每台售价为100美元左右。Eleksen公司声称，ElekTex电子织物还可以在其他诸多领域找到应用，例如在它与柔性显示器结合后，可用来制作能扭曲的个人计算机。

　　最近，科学家们正加紧研制一种能呼吸的皮肤织物——皮肤型蛋白质衣料，这是一种由蛋白质加工制成的蛋白纤维衣料。因为人体蛋白质水解后可得到20余种氨基酸，利用氨基酸聚合体制成的衣料具有皮肤的呼吸功能，既能保温，又能透气，而且雨水不会透进衣服。人体蛋白质的来源很广，泪水、唾沫、汗液中都有。如果将人体蛋白质纤维做成呼吸型衣料，便是很有前途的服装新材料。

　　未来的纺织品：可以思考和计算

　　经过近两年的研究，电子消费品厂商飞利浦设在英国的实验室研制了一种新奇的产品，那就是结合全球定位系统与数码相机功能的童装。服装内的全球定位系统，有助于父母查找儿童的行踪，相机则可拍摄孩子的活动情况。此外，还有具备救生功能的电子滑雪服。当滑雪服内的温度计测量到穿衣者的体温过低时，衣料便会自然加热；内置的全球定位系统可显示滑雪者的位置；装在滑雪服背面的感应器，则会在其他滑雪者太靠近时发出警报。至于专为高尔夫球手及网球手设计的智能服装，专家们研制了缝有传导布条的运动上衣。当球手挥臂击球时，传导布条自然伸展，智能服装便会测量电阻变化情况，并将有关数据传送到电脑上——在屏幕上重组球手的活动姿势，可协助球手研究击球技巧。飞利浦公司的研究人员表示，电子服装将于未来10年内开始流行，他们正在积极研究各类可以穿在身上的电子设备，测试亦证明，穿上电子服装，在大雨中不会有遭到电击的危险。

　　为了适应未来数字化单兵作战的需要，军人们也加入到研究智能纤维的竞争中。建立在网络基础上的智能军服和单兵一起，可以组织完整的“数字化单兵平台”，完全突破以往单一的防卫观念。这种数字装备从头到脚，从攻击、防护到观察、通信、定位，能实时地侦察和传递信息，具有人机一体化、多功能等特点。譬如，荷兰飞利浦公司和美国一家服装公司达成协议，将生产一种内置电子装置(个人局域网)的智能夹克。和办公室的计算机局域网一样，衣服中的个人局域网也有数据传输、功率和数字信号，可以接入多个装置，通过一个配有小型显示器的遥控设备对这些装置进行集中控制。由于这种智能服装具有通信功能，远程治疗将成为可能。士兵的伤情数据可以发送到战地医生的个人电脑上，军医根据这些数据确定谁优先接受治疗，并可通过网络系统向智能军服发出指示，令其释放出在军服中储备的抗菌材料或血凝等，给士兵进行简单治疗。此外，军服研究人员还设想在智能军服的胸前装上一个向导包，使这个香烟盒大小的装置能接收导航卫星发来的信号。军人带着它就能辨别自己和战友的位置。此外，随着纳米技术的迅猛发展，纳米军服应运而生。以正在研制中的美军“超人战斗服”为例，这种智能军服具有防护、隐形以及通信等多项功能，届时美国士兵所戴的激光保护头盔将成为信息中枢，这种头盔由纳米粒子制成，备有微型电脑显示器、昼夜激光瞄准感应仪、化学及生物呼吸面罩等，军服材料中使用的纳米太阳能传导电池可与超微存储器相连，确保整个系统的能源供应。另外，在这种纳米军服中还嵌有生化感应仪与超佩感应仪，用以监视士兵的身体状况。前者可监视着装者的心率、血压、体内及体表温度等多项重要指标，后者则可辨识体表流血部位，并使该部位周边的军服收缩，起到止血带的功用。军服研究者还希望利用纳米材料最终使新军服的面料具有较高的弹性、很轻的质地，以及极高的强度和韧性，并能发挥防弹服的功用。据消息灵通人士透露，为提高士兵生存能力，美国军方正在研制高科技的锁子甲，当受到攻击时，会有自动弹起式屏幕来保护士兵免受子弹的袭击，或带有能释放生物武器的解毒剂，使士兵不怕生化武器的攻击。科学家们相信，通过在面料中加入纳米技术就能做到这一点。

　　用不了多久，你就能隐身

　　隐身，一直都存在于人类的想象中。在风靡全球的电影《哈利·波特》中，我们能够看到，很多次当波特身临险境时都是由一个能将其隐身的东西救了命。在电影《择日再死》中也不例外，高科技使得詹姆斯·邦德拥有一辆隐形车，这辆车使他从险境中得以逃生。如果你觉得这样的场景只能发生在电影或电视里的话，那么你就错了。因为，随着科技的发展，这个古老的梦想正一步步逼近现实。日本科学家新近推出了一款让人难以辨认出的宽大外衣——隐身者只需穿上这件外衣，他就可以从人们的目光中消失。在美国旧金山的Nextfest科展会上，隐身衣的发明者，日本东京大学教授田智前(Susumu Tachi)隆重推出了这款衣服。他将他的发明称为“确实是一种延伸了的现实”。

　　事实上，这款名为“隐身衣”的发明并非真正的隐身，它只是利用视觉伪装而达到让人无法辨明的目的。它由回射性物质构成，具体的做法是在衣服上涂一层回射性物质，同时还装配了摄影机。其原理如下：将衣服后面的场景由摄影机拍摄下来，然后将图像转换到衣服前面的放映机，再将影像投射到由特殊材料制成的衣料上。这样的原材料还可以涂在球或砖头上。另据报道，美国和英国科学家们也于最近完成了视觉隐身技术的原理研究。他们说，只要制造出性能合适的材料，实用的隐身衣完全可能在近期问世。美国杜克大学和英国伦敦帝国学院的科学家们将这一成果发表在《科学》杂志的网络版上。他们说，视觉隐身的原理实际上是引导光波等转向，如果能在现实中实现，它将在诸多领域得到应用。人之所以能看到物体，是因为物体阻挡了光波通过。如果有一种材料敷在物体表面，能使被物体阻挡的光波绕着走，那么光线就似乎没受到任何阻挡。于是，在观察者看来，物体就似乎变得不存在了，也就实现了视觉隐身。杜克大学教授戴维·史密斯等人说，要制造这种扭曲光波的材料，关键是材料的晶格结构特性，而不是其物质构成。他们从麦克斯韦方程出发，推导出了决定材料结构的一套方程式，人们可以按这套方程式来制造隐身材料。史密斯表示，他们有能力在18个月内制造出符合他们方程式描述的材料。

　　由于光波属于电磁波的一种，按他们的方程式也可以设计出能让其他波段电磁波扭曲的材料。比如，能让微波扭曲的材料如果用于无线电通信，就可以减少某些物体对通信的阻碍。其他科学家在同一期杂志上评论说，所谓隐身，实际上躲不过多波段电磁波的探测，能扭曲一种波的材料，对其他波长的电磁波就无效了。但通过一些改进，可以将视觉隐身的效果提高。简而言之，要使这种技术变为现实，以及真正达到电影《哈利·波特》中那样的隐身效果还有很多的工作要做。但这套技术还是吸引了军事专家的极大兴趣，他们对是否能开发出一种帮助部队隐身的技术感兴趣，这样一来，军人在执行任务时就可以在不被敌人察觉的情况下展开进攻。隐身的用途还不仅仅于此，发明者的一位同事表示，这样的技术还可以给飞行员和司机带来方便，比如让飞行员在着陆期间看清楚驾驶舱地板。然而，任何事情都有两面性，不可避免地会有人用它来做恶作剧，甚至是更危险的事情，正如一位专家指出的那样：“这技术也具有使人感到相当不安的潜力。”