面料仿生设计灵感源探究

张语诗

（北京服装学院 材料设计与工程学院，北京 100029）

引言

面料仿生设计蕴含着观物取象的自然观和“视觉与本质”的美学原理，是改变面料原有形态的重要方法[1]。面料仿生设计灵感来源广泛，设计形式新颖，视觉效果突出，具有极强审美性。目前在服装领域应用案例较多，针对面料仿生灵感来源的分类缺乏系统性总结梳理。王蕾[2]阐述了面料仿生常用思维方法，指出在充分了解面料性能与服装风格的前提下设计能够更好地运用各种创意思维方法，使面料作品更具美感。李暖暖[3]阐述了服装仿生褶皱设计的灵感源泉，从生物肌理及面料肌理两个层面对仿生褶皱进行实例分析，为服装仿生褶皱提供了创造性和可能性。本文通过深入研究面料仿生设计灵感来源，探讨如何提取元素进行面料设计，旨在为面料仿生设计提供灵感提取的参考与借鉴。

1 面料仿生设计的概念及灵感分类

1.1 面料设计的概念

面料仿生设计在仿生设计与面料再造的基础上衍生而来。从广义上理解：面料仿生设计是以自然规律和生态现象为研究对象，以面料为载体来探索自然生物和生态现象的外在审美特点和内在文化内涵的活动，属于实践艺术的领域[4]。从狭义上理解：面料仿生设计是通过模仿自然生态现象或生物的形、色、质、态、结构等对面料的结构、色彩、肌理及整体艺术风格和造型要素进行设计，属于视觉艺术的范畴。面料仿生设计能够在视觉上增强面料审美性，在功能上改善面料不足，在实际应用中增加产品的价值，丰富产品设计形式，赋予面料产品更深刻的艺术内涵。

1.2 面料设计的灵感分类

自然作为造物之师为面料仿生设计提供了源源不断的灵感，将自然元素融入面料仿生设计，能帮助面料设计在物质生产活动中把握自然的精髓，达到人与自然和谐共生的目的，使作品更具变通性和多义性。本文对以自然为灵感的仿生对象按照生命物质的存在形式进行分类，将自然灵感来源分为两类：生物类（植物、动物、细菌、真菌、病毒）与非生物类（自然环境、气候现象等）。

2 以生物类为灵感

从生物学的角度上来说生物主要包括植物、动物、细菌、真菌、病毒。瑞典生物学家林奈（Carolus Linnaeus 1707-1778）早在18 世纪就将生物分为植物和动物两类[5]。在面料仿生设计中应用最为广泛，影响最深远的同样分为植物类和动物类，因此本文将着重从这两方面进行探索。

2.1 植物类仿生

在长期的演化过程中，植物表现出超乎寻常的适应性，能够通过调节自身机制抵御恶劣环境，以谋求繁衍生息，具备强大的自我保护机制与鲜明的个性特征。本文灵感提取主要从植物可借鉴的形态、色彩与肌理等方面进行，围绕面料仿生的设计目的客观看待植物，有选择、有目的对植物进行深入观察、剖析、研究和灵感提取。

2.1.1 植物形态仿生

从植物的构成部分来看，植物体包含根、茎、叶、花、果实五大基本单位，以植物形态元素为灵感进行面料仿生属于植物形态仿生[6]。面料仿生设计通过提取植物三维造型特征，运用夸张、重组等解构手法，赋予面料生命力和趣味性，以展现植物造型的艺术美感，提升面料的整体价值。目前世界各地以植物形态为灵感进行面料仿生设计的历史悠久且具有代表性，诸如土耳其面料图案的佩兹利纹样（藤蔓、腰果），英国面料图案的莫里斯花纹（藤蔓、花朵、树叶、果实等）、法国面料图案的朱伊图案（树木、花卉、人物、动物等）、埃及面料图案的茛苕叶纹样和中国面料图案常见的梅、兰、竹、菊、荷花、兰花、牡丹、缠枝、忍冬纹等等。

在面料再造设计中以植物形态为灵感进行设计同样具有代表性。面料设计者可以从植物整体或局部的形态特征着手进行设计思维发散，如Viktor&Rolf 在2018 年春夏高级定制发布秀中以百合花形态特征为灵感，将同样尺寸、质地、色彩的若干层面料按一定的顺序和数量叠加在一起，制作出栩栩如生的百合花造型效果，局部应用在面料上能够弥补服装廓形的不足，视觉效果更为丰富有趣。Dolce&Gabbana 在2017 年秋冬高定系列，面料融合诸多植物元素，运用丝绸、皮革、无纺布、薄纱等材质模拟多种花卉植物造型，大小不同，形态各异的“花卉”在面料上呈现出蓬勃生长的夸张立体效果。

2.1.2 植物色彩仿生

“科研”主要是反映教师的教学科研能力、水平，以及相关成果的社会影响力。相关评价要素包括教育科研成果奖、课题、论文、著作（含教材），其认可度均为高。

植物色彩仿生呈现的视觉效果最具直观性，通常是面料打动人心的第一要素。面料设计中提取植物天然色彩融入各种材质营造不同的氛围感，带给面料使用者别具一格的心理感受，使面料更加灵动。例如生活中常见的柠檬黄、橄榄绿、苹果红、葡萄紫、苔藓绿、柿红、蘑菇灰、森林绿等等，仅仅只是色彩的名称就能给人营造出视觉感。以2023 年春夏纺织色彩预测为例，浅草绿与森橄榄色这类低调沉稳的中性色彩呈现出大自然的原色，呼应着微观植物世界，勾勒出活力的自然生机；杏仁奶色与香草色这种宁静、和谐的色彩搭配能够给现代人带来疗愈；从月桂叶中提取的色彩则发给人更加静谧舒适的视觉感受，充满生机。由此可见植物色彩符合自然规律，面料上选用的植物色彩不同，面料使用者不同的心理感受也存在差异。

2.1.3 植物结构仿生

植物由于细胞排列组合存在差异性，通常呈现出迥乎不同的结构特征，植物内部的微观结构和细胞排列同样能够给予面料仿生设计在纤维结构方面的灵感，使面料更具功能性。如21年东华大学丁彬课题组基于仿生植物蒸腾作用成功制备了具有多级互连网孔结构的吸湿凉爽纺织品。该织物以植物蒸腾作用为灵感，设计时利用纤维间多级分叉的互通孔道，实现反重力单项导湿与高效散热的性能，达到给人体带来干燥、凉爽的微气候的目的。同样植物运动中的叶子的就眠运动、植物的捕食运动、气孔的呼吸运动等均能为功能纤维面料的研制提供灵感，这种将生物特性与现代科技有目的、有计划结合的面料设计，符合人性化设计需求，也是面料设计的发展趋势。

2.2 动物类仿生

面料的动物类仿生的涵盖领域广，涉及陆、水、空三大空间领域。从动物这一大类出发，灵感源主要包含哺乳类、爬行类、鸟类、鱼类与无脊椎类动物等五大类。

2.2.1 哺乳类动物仿生

哺乳类动物的面料仿生主要从动物的身体机能、外在廓形、毛发的颜色和纹理图案等方面提取灵感。例如日常生活中常见的豹纹、斑马纹元素，这些提取自动物毛发表面的图案具有多变性和趣味性，给使用者带来视觉享受的同时还可以在心理上起到一定的暗示作用。

2.2.2 无脊椎类动物仿生

昆虫在无脊椎动物中最具代表性，昆虫的外观、色彩、生理结构等均能为面料仿生提供灵感。如蜘蛛丝具有超高的强度、韧性、张力且材质轻盈，美国纺织品专家团队以此为灵感耗时4年，收集上百万只野生蜘蛛的蛛丝织成稀有金色布料，该布料一经问世就引起了纺织行业广泛的关注。研究证明蜘蛛丝面料具有经久耐用，自然可降解的优点，同时它还拥有无与伦比的降温和隔热性，极度适合在中东和非洲地区使用，尤其是在防弹衣领域成果斐然。在此基础上，日本初创企业Spiber 制造了一种分子上与蜘蛛丝完全相同的合成材料，目前正在扩大生产规模，为仿蛛丝面料的全面商业化做好准备。同样在面料视觉层面，以昆虫形态作为面料灵感也是服装设计常用的手段，其中蝴蝶仿生最为常见[8]，如图1。

图1 蝴蝶仿生相关服装案例

2.2.3 爬行类动物仿生

爬行类的面料仿生以鳄鱼为例，鳄鱼体形狭长，体表覆盖着厚硬的鳞片，鳞片之间细致紧密而又高低不平，纹路美观，百看不腻。鳄鱼皮鳞片内有坚硬的骨骼作为支撑，具有经久耐用的特点，但由于鳄鱼皮的产出极低且制作难度极大，在此基础上的制备的仿真鳄鱼皮面料更具环保性和普众性，相较而言市场流通性更强。变色龙能够根据环境色改变自身皮肤色彩来适应自然同样具有代表性。科学家研究发现变色龙体表色素细胞下的虹细胞是调节色彩变化的根源，当变色龙处于兴奋状态时，虹细胞内调节色彩的纳米晶体就会变得松散，皮肤色彩为暖色调。当变色龙处于安稳状态时，体内纳米晶体就会变得紧密，呈现冷色调[9]。根据此原理，美国国防部最早研制出可随环境变化色彩的“隐形面料”；随后日本创新性研制了通过改变色光的折射率使织物“融”于环境色的光感变色染料用于面料领域；英国科学家将液晶材料微胶囊加工成可印染的油墨，该油墨能够随着温度变化色彩，目前被作为颜料涂层广泛应用于面料领域；我国试制的见光变色腈纶线织造成面料后能随光源变化转换色彩[10]。

2.2.4 鸟类动物仿生

鸟类丰富的形态特征和极具特色的羽毛均为面料设计提供了丰富的创作灵感。著名服装设计师McQueen 就对鸟类有着超乎寻常的痴迷，“鸟”主题更是McQueen 的标志性符号。其中Alexander McQueen2008 年巴黎春夏成衣秀作品，灵感来源于鸟类羽翼，给人自然野性之感；2009 年Alexander McQueen 将鸟类形态进行图案概括，逐渐由犬牙纹变成飞行中的鸟，用黑红色和图案来惊艳观者眼球；2010 年秋冬McQueen 成衣秀的压轴服装作品则以鸟羽的意象特征为灵感，手工浸泡过的金色油彩羽毛质地坚挺，富有光泽，服装整体刚中带柔。而McQueen2016 春夏的服装成品创新在白底面料上缀黑鸟，极具中国写意画韵味，镂空与刺绣工艺的结合，面料整体层次丰富且更富视觉冲击力。

2.2.5 鱼类动物仿生

鱼类的面料仿生以鲨鱼皮面料为例，这种面料以鲨鱼皮肤上V 形皱褶可以减少水流的摩擦力、前进阻力、压差阻力为灵感，20 世纪90 年代初代设计者在防氧弹性纱和特细尼龙纱织成的面料上增加颗粒状小点模拟鲨鱼皮，并创新应用于泳衣领域。同时“鲨鱼皮”泳衣还在接缝结构处模仿人类的肌腱结构，给运动员向后划水游动时提供动力，减少水3%的阻力，提升穿着者的游泳速度，这对于以速度取胜的游泳赛事意义非凡。2004 年鲨鱼皮第2 代快II 问世，这款面料在一代产品的基础上加入新材料技术，进一步改进面料质地和纹理，表面轧花，花纹形状模仿鲨鱼皮，更贴近鲨鱼皮特性。随后2007 年至2008 年第三代与第四代鲨鱼皮面料相继问世。第四代“LZR Racer”面料相较前者更轻、更阻水，也更防水，具有快干性能。能够更好地贴合皮肤，减少水与肌肤的接触，减阻效果比前三款高出数倍。虽然目前为保证比赛公平性，在游泳赛事中已经明令禁止使用鲨鱼皮泳衣，但以此为灵感进行面料仿生还是具有重大启发意义的。

由此可见，不同形象的飞禽以及走兽，在形态、功能及图案肌理方面极大地丰富了面料仿生的广度，相应生产技术和工具的融入，使得人们对于生命体的研究也不再只浮于表面，更是促进了面料仿生设计深度的延展。

3 以非生物类为灵感

严格意义上来说仿生指的是针对自然生命物体的模仿，但自然界对于人类的启发不仅停留在生物层面，对于非生物元素，包括江河湖泊、气候气象、地势地貌，甚至小到沙粒、贝壳，这些都能为面料仿生设计注入新的活力，衍生出新的面料设计方法和途径。

自然物的诸多方面都能为面料仿生设计提供灵感。例如不同地貌呈现出诸如群山重峦叠嶂、起伏绵延的空间结构美；梯田逶迤铺排、随山而依的节奏韵律美；节气变化呈现的诸如春花秋月、碧空如洗的意境。以此为灵感进行创作使得面料作品有迹可循、有理可依，是自然与人文融合的具有温度的视觉化表达。在以自然环境为灵感进行设计的过程中，最关键的就是对于环境特点的提取与强化，因此需要对所选择的对象进行深入的探究，具体灵感提取可以分为两部分，一部分是环境造型分析研究。通过对相关图片资料及文献资料的整理，了解其成因，归纳具有代表性的灵感图片，选取其中具有代表性的形态特征。

另一部分是自然元素提取及解构重组。针对环境类图片中提取出的关键元素（色彩、结构、肌理等），通过叠加、删减或抽象转化组使纹理更有规律，最终以面料为载体进行呈现，极具自然美。

4 结论

在面料仿生设计过程中，如何以自然元素为灵感推陈出新寻觅面料内在结构的完善及外在视觉的多重创新，使得面料作品在满足当代消费者的感性需求的同时符合时代发展主题，是面料仿生作品是否能够被市场接受的关键因素。经过调研与分析，本文以自然生命物质的存在形式进行划分，分别从生物类面料仿生及非生物类面料仿生两个方面进行了具体的分析，从生物类提取灵感主要包括植物类与动物类，主要可从动植物外部形态、纹理构成、色彩表现、视觉及触觉肌理、动植物外部视觉结构及内在细胞结构等方面进行灵感提取；从非生物类提取灵感主要包括环境造型分析研究和环境造型元素解构重组两方面。综上所述，进一步明晰面料仿生设计的灵感提取思路及具体途径，能够为未来面料仿生设计的发展提供一定的设计参考价值，使仿生面料更富视觉性与功能性，发挥更大的艺术价值。