可变色的衣服-智能型感电变色织物

自然界中变色龙会随着周遭的环境而改变身体的颜色，生活中行动电话也会因光与角度的关系而有不同外观颜色，包括人在忿怒和紧张时，也会在脸上有不同程度的潮红现象，而上述现象都属被动式变色机制。由蜜拉乔娃维基主演的科幻动作片「紫光任务」，近来正在台湾上映中，片中除了主角酷炫的动作外，最令人惊奇的在于其超现实的服装，可以随时的变化颜色。而现实中「智能型感电变色织物」也正在进行研发中。根据纺织所ITIS计划研究显示，目前日常生活中，最常使用的变色组件基材为玻璃，这应和玻璃已被大家广泛使用于人类的生活以及导电玻璃已是成熟的产品有关。目前常用的变色机制约有下列五种： 1. 电致变色 (Electrochromic) 在学术领域电致变色最为熟知的化合物为聚苯胺导电高分子，2000年诺贝尔化学奖得主白川英树就是以此获奖。聚苯胺在不同电压下可显示透明、黄、绿、蓝和黑等颜色。 2. 电场引起的变色 电场变色产品早已散布在生活中，液晶显示器就是该技术的著名应用，透过电场控制液晶的转向而进行明暗度的调整，再加上彩色滤光片，会让窗户也会透进不同的光线到室内。 3. 光致变色　 光致变色在15年前就有眼镜商推出相类似产品，该种眼镜在室内低光时呈现透明无色，但在阳光下呈现深色而近似太阳眼镜，优点是不用施加任何能源，缺点是被动变色，无法自由调控。 4. 热致变色 将透明塑料袋拉扯常会变成乳白色，这是因为经过拉扯后，高分子结晶度发生变化所致，而热也会使很多高分子发生结晶度的变化而产生变色，但选用的高分子而好选用快速回复原来结晶度的种类。 5. 可逆化学反应变色 在化学中因可逆变化而产生颜色变化的标准范例就是二氧化氮和四氧化二氮，在密死循环境下可藉由温度和体积变化而使压力产生改变进而影响二氧化氮和四氧化二氮的比例，其中二氧化氮为红棕色气体，而四氧化二氮为无色气体，所以二氧化氮和四氧化二氮的比值不同，外观颜色也就不同，此一现象就可用来做为变色的机制，只是选用的气体需为无毒性，才不影响使用的意愿。 目前在纺织领域已有被动式的变色纤维「感光变色纱线」,其利用太阳光或UV光来变换颜色，感光纱线经阳光紫外线照射，吸收阳光或紫外光线之能量而产生颜色变化，当失去光源照射时，在数秒内就会回复原来颜色，目前主要是应用于防伪和舞会造型服装上。 根据纺织所ITIS计划研究显示，当前最新开发的智能型变色织物是「智能型感电变色织物」，其主靠是藉由电场或电流的刺激，使得衣服的颜色可以随心所欲的变化。电变色原理与LED（发光二极管）相同，透过电子与电洞的结合，过多的能量会以光的形式释出，达到发光的效果，此属于冷性发光。其组件构造是由基材、导电层、发光层及透明导电层所组合而成。所用的发光材料其发射团均相同，但是不会有太高的亮度，由于基材是纤维或织物，其特性是柔软且可弯曲。一般显示器所用的ITO透明导电层则无法适用，需要其它高导电度的透明导电层，现在倾向使用导电性高分子，常用的有PANI（聚苯胺）或PEDOT （poly-3,4-ethylene-dioxythiophene）。 智能型感电变色织物的制造方法，一般常用涂布或是贴合。因其中的发射团易受氧气与水分解，因此需要稳定发色团或较好的封装，常用微胶囊加工。「智能型感电变色材料」可直接使用在纤维或是先制成薄膜，再贴合于织物上。　 智能型感电变色织物，预期在未来将大量的运用在军用的伪装服上。未来在战场上，士兵们可针对不同的环境自由地调整服装的颜色，使敌人难以辨识。其概念与变色龙伪装类似，利用环境颜色监控的侦测器结合电变色织物，随着颜色侦测器所得之数据，透过纤维传送视觉信息可立即改变衣服的颜色、光线和图案，达到自动控制的目标，实现服装颜色的自动变化。美国马萨诸塞州的「陆军研究中心」正在加速研发，预计在2010年能装配于战士的衣着上。　 除了用于伪装服之外，变色织物也可用于变化不同图案的挂布或画布上，如果亮度足够亦可成为布型的显示器。目前的课题为可绕式透明导电层的导电度不高和透明度不佳和发色团的稳定性不足等，如果这些问题能一一克服，未来可预期智能型感电变色织物将带来可观的商机。