光致变色，给设计加点“魔术”

光致变色材料可以用于各种应用领域。例如，它们可以制作成可变色的眼镜，在户外阳光下变成墨镜，免去携带墨镜的不便。而对于色彩设计而言，这样仿佛与阳光捉迷藏的变色能力，可以为设计注入独特的色彩效果和探索趣味。

△ 23年米兰设计周上展出的名为“Sensbiom 2”的装置作品，由纤维素和藻类基复合材料制成。该材料浸渍有光致变色颜料，会发生可逆的颜色变化，以此提醒游人注意到紫外线辐射带来的影响。

△ 当紫外线辐射较低时，材料为黄色。当紫外线水平上升时，材料变为橙红色。

△ 光致变色纤维的应用，By Kunihiko Morinaga | ANREALAGE 2023秋冬

在紫外灯的照射下，原本清爽素白的服装，呈现花团锦簌、缤纷大胆的色彩与图案。由于天气和季节的变化会影响阳光和紫外线的强度，服装上出现的颜色会随之不断变化，呈现出独特的动感之美。

光致变色材料可以为设计师拓展表达空间，也可以在产品开发过程中加速开发进程，使产品设计师能够快速制作出原型，减少打样或印刷过程的困扰。MIT的研究人员开发了一种称为“ChromoUpdate”的 "可编程物质"技术，它可以通过紫外光快速完成物体表面颜色与图像的像素级的更新。

“ChromoUpdate”首先将需要着色的物体覆盖一层青色、品红和黄色感光染料混合而成的墨水。然后，通过紫外线光源的照射，确保染料充分饱和。接下来，ChromoUpdate利用可见光投影仪来有选择地去除染料的饱和度，以实现每个像素达到所需颜色的效果。

△ “ChromoUpdate”建立在研究人员之前的PhotoChromeleon系统上，可以在几秒钟内创建一个黑白的设计预览，或在几分钟内创建一个全彩的原型。‍‍

△ 最初的“PhotoChromeleon”实现了可重复着色、可编程设置图案的光致变色系统，但渲染颜色需要的时间较长。为了提高该项研究的实用性，研究团队通过调整紫外线的饱和过程提高了系统的响应速度。

过去，对于光致变色材料的研究主要依赖于固态粉末、溶液状态或薄膜形态，然而这些方式很大程度上限制了光致变色材料的广泛应用。为了突破这一局限性，西北工业大学的研究团队成功地开发出了一种可以进行3D打印的光致变色材料。这将为光致变色材料的应用提供更加广泛的可能性。

△ 该材料以含氟三苯基乙烯为光致变色单元，可实现高精度DLP 3D结构快速打印，并且光响应可逆。受紫外线照射的3D结构件会呈现黄色，进一步受可见光照射后将恢复为透明状态。

随着新材料的涌现与发展，色彩的选择将变得更加丰富多元，让我们能够以更自由、更创意的方式创造出令人惊叹的视觉效果。在未来的道路上，让我们共同期待材料科学与艺术创意的结合，用色彩设计为人们带来更多感动！

图文编辑 | 宋文雯 邱丽欣 祝诗扬

文章由清华大学《基于设计学科的色彩艺术与科学应用研究》（2021TSG08202）项目支持