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3D列印怎麼印出柔軟的衣服?靜電紡絲法讓自己印衣服成為可能

3D 列印無疑是革命性的新技術,但在服裝設計領域中卻遭遇了諸多困難。由於 3D 列印多使用塑膠等原料,列印出的服裝總是給人呆板生硬的感覺,堅硬的質地更讓 3D 列印製作出的服裝與「舒適」兩個字天差地遠。不過就在 2015 年 5 月,號稱首台 3D 織品列印機在募資網站 Kickstarter 上開始了募資活動,這項名為 Electroloom 的企劃,可能是3D列印在服裝製作過程中的重要里程碑。

築夢踏實,從糨糊纖維到柔軟衣物

從 2013 年開始,研發團隊花了超過一年的時間,構思如何使用 3D 列印技術印出不織布材質的衣物,並在研究生物醫學工程(Biomedical Engineering)中的心血管組織工程後獲得靈感。最初的成果只是一堆纏在金屬筷上如糨糊般的纖維,2014年7月,他們開發出第一個原型機,並製造出第一件布料。經過一年半札實的推進與調整,最終終於誕生了這個能夠數位設計、列印不織布布料的機器,印出的成品不再如盔甲般堅硬,而是能像傳統織品一般彎曲、折疊、在風中飄逸。發展成為全球首台3D織品列印機的原型-Electroloom。

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Electroloom號稱是全球首台3D印製衣物的列印機,讓自己印衣服成為可能。Source: flickr

靜電紡絲法不用針線,用「噴」的印出衣服

這台機器「印製」衣服的方法是將 3D 模具放置於機器中,透過稱之為電場引導型織布(Field Guided Fabrication,FGF)的技術將衣服印出來。FGF 基本上使用了靜電紡絲法(Electrospinning),對含有紡織材料分子的液體施予高壓電位,使其中帶負電位或正電位的粒子相互吸引或排斥。最終,當電壓達到一定程度時會噴射出一道液體流,落到 3D 模組表面。當液體蒸發後,剩下的便是一條條固定的布料纖維。

藉由重複這道過程,一道道含有布料纖維的液體流不斷被噴灑到 3D 模具上,最終形成一件與 3D 模組外觀相同,完整的衣服。截至目前為止,這台機器使用滌棉混紡織物(Polyester / Cotton Blend)已經印製了床單、背心、裙子以及帽子,雖然現在只能印製白色的布料,不過開發團隊已經在研發新的顏色以及新的材質。

草創階段技術,距商品化和規模化仍有距離

不過,這項技術可說還處於草創時期,距離要商品化與大量印製衣服還有很長的路要走。目前研發團隊在募資平台上希望先徵集對使用該機器有興趣的人,包含服裝設計師、服裝愛好者等等,使用他們的軟體開發套件,協助3D服裝印製技術更加完備。

人類的穿著從原古茹毛飲血時代的獸皮已經有了大幅度的進步,近幾個世紀中,服裝製造也從傳統量身訂作的手工針線紡織,演變成今日機械大量製造成衣的時代,Electroloom 則揭示了未來服裝的下一階段:自己的衣服自己印!

(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫-智慧生活與前沿科技科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

責任編輯:鄭國威|元智大學資訊社會研究所
審校:陳妤寧

本文原發表於行政院科技部-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

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關於作者

李柏昱

成大都市計劃所研究生,現為防災科普小組編輯。喜歡的領域為地球科學、交通運輸與都市規劃,對於都市面臨的災害以及如何進行防災十分感興趣。