在大多数博物馆里，触摸展品是不被鼓励的。而且，艺术品通常是静态的，没有反应。但在 库珀·休伊特史密森尼设计博物馆 的三楼，景象则有些不同。从四月到十月，“感官：超越视觉的设计”展览邀请参观者去感受、闻、尝、听，并以其他方式与艺术和设计互动。
这简直是孩子们（也许还有家长）的梦想——有警卫在场，但很少干预。它对视力不太好的博物馆参观者尤为友好。它也为我们提供了一个紧凑、有序的视角，让我们得以一窥应用材料的未来，这是一个被低估但至关重要的领域，处于设计、美学、工程、化学和物理学的交叉点。
在我第一次参观展览时，我和 材料设计和制造公司 Designtex 的研发副总裁 Carol Derby 一起，驻足抚摸了一面覆盖着深色合成毛皮的 起伏的墙壁。当我们上下、前后、大幅度地画圈移动双手时，毛皮中的传感器触发了交响乐，充满了整个房间。
但 Derby 来这里不是为了爱抚墙壁——也不是为了吸收代表“似曾相识的集体时刻”的实验香气——也不是为了思考食用看起来像美味烘焙食品的木制椅子和金属脚凳。她是来查看 Active Textile 的，这是新一类无需机器人即可自主响应环境刺激的材料的最大原型。
从远处看，Active Textile——这是 Designtex、家具公司 Steelcase 和麻省理工学院自组装实验室的合作项目——看起来像一种活的生物。它的结构像日本屏风——高而宽，但可以折叠。外层是灰色的织物，后面有一个从红色到蓝色的渐变。为了展览效果，纺织品由后面的加热灯照明，加热灯以像微型太阳一样有节奏地上下移动。
与只会静止不动、对周围环境毫无反应的传统面料不同，Active Textile 上的 V 形切口会根据灯的移动而打开和关闭。当它们被加热时，小丝线会像褶边蜥蜴张开喉咙一样张开。当光线退去时，流苏会收紧，就像微型士兵收拢队列一样。这使得整个装置有一种脆弱而诱人的感觉，就像棕榈叶在微风中摇曳。
尽管 Active Textile 拥有精美的外观，但支撑该项目的科学原理却令人费解。Derby 在库珀·休伊特博物馆庭院喝茶时解释道：“它有六层。”她说，一层印有图案的透明涤纶织物增强了灯的光芒。一层铝箔屏幕赋予了纺织品形状。粘合剂将整个结构固定在一起。但材料的生命般行为来自于最上面两层之间的反应，一层是印花面布，另一层是与之层压的低密度聚乙烯薄膜。
Derby 解释说，这些表面层因所谓的“热膨胀系数”而被仔细挑选。每种材料，从你天花板的木梁到你脚下的混凝土，对热量的反应都略有不同。这自然而然地一直发生着，通常在我们没有注意到的时候。
Active Textile 的真正创新在于制造团队决定利用这种行为。通过层压两种具有不同系数的精心挑选的材料，生产团队发现他们可以在纺织品中触发对热量稳定、可见的反应。单独来看，其中一层在热灯的作用下可能变化不大。但结合在一起，当它们受热和冷却时，层就会打开或关闭。
Skylar Tibbits 是 麻省理工学院自组装实验室 的创始人兼联合主任，也是 Active Textile 项目的创始人。2014 年，Tibbits 发表了一个 TED 演讲，谈论他称之为“4D 打印”的未来。而 3D 打印强调宽度、高度、深度或广度，Tibbits 则提出了时间这一第四个维度。材料可以在最初生产后被设计成“自组装”或以其他方式变形。“这就像无需电线或马达的机器人技术，”他告诉 TED 观众。他说，有一天我们可能会打印和安装能够根据水流膨胀或收缩的管道，或者部署 能够自我组装的药物输送纳米机器人。这次演讲暗示，刚性很快将成为过去。
基本纺织品是早期可编程材料的天然试验场。“我们当时在制作一些小块和样本，”Tibbits 在电话中告诉我。他们依靠公共数据库来确定各种材料的热学性质，并在小规模上测试各种纺织品的组合。主要目标是获得新知识并创建概念验证。“但之后与 Steelcase 和 Designtex 的合作就是‘为什么我们不将其转化为市场呢？’”Tibbits 说。
三个团队共同确定了用于库珀·休伊特展览的材料，以及诸如颜色和剪裁等更小但同样重要的细节。在我看来，叠加的色彩效果，看起来像新鲜的李子，非常漂亮，但它对能量吸收也很重要。“不同颜色的光谱将吸收不同量的光——本质上是不同量的温度，”Tibbits 说。颜色越深，吸收的光越多；颜色越白，反射的光越多。同样，舞动的 V 形切口决定了纺织品的运动强度。“那些切口实际上改变了几何形状，”Tibbits 说。“基本上，光束越长，末端变形所需的力就越小。如果你有长条，它们的活动性会比短条大得多。”
过去的 可编程纺织品项目看起来像蜥蜴皮，表面覆盖着微小的、会随着光线弯曲的三角形，就像捕蝇草对运动做出反应一样。其他项目则像超大的 起皱的面罩。虽然测试这些材料混合物的过程很费力，但 Tibbits 说，由于 Steelcase 和 Designtex 的帮助，它们的构建过程比以往任何时候都更容易。他表示，有了工业层压机和计算机控制的切割机，“我们可以生产出大量、适用于多种不同纺织品的材料。在我看来，这是一个巨大的飞跃。”
在库珀·休伊特博物馆那个六月的炎热日子里，Derby 仔细观察着 Active Textile，注意到它自安装以来几个月里发生的微妙变化。她说：“我们确实看到一些情况，即在热量消退时，它并没有完全恢复平整，”她指的是一些即使在热量消退后仍然保持张开的细丝。
所有材料都会随着时间的推移而失去强度和敏感性。衬衫会撕裂。油漆会褪色和剥落。木头会开裂。Active Textile 也不例外，尽管在室内展示中，由于模仿太阳光的刺眼热灯，其变形过程被加速了。这些不完美之处可能会让一位理论上的未来房主感到沮丧，因为他们花了钱在窗户上悬挂 Active Textiles。但考虑到微小的变形是生活中的常态，这些变形似乎反映了纺织品固有的生命力。
Tibbits 认为这种生命力至关重要。他说，人们过去曾理解、欣赏和利用天然材料的特殊性。例如，造船者利用木材的天然膨胀性来 密封船体并防水。蒙古包，一种中亚常见的毛毡住宅，冬天保暖，夏天透气。“我们已经失去了很多这方面的知识，”Tibbits 说。“现在，我们倾向于使用机器人。”
通过摈弃屏幕和电线，Tibbits 利用了最先进的技术——如层压机和切割机——来创造出明显简单的材料。在这个过程中，他和他的合作者正在模糊怀旧与未来主义之间的界限。“很多老旧的或手工的（知识）关于材料如何响应（可以）为你解决一个问题，”Derby 说。
可编程纺织品可能不会很快进入我们的家庭或办公室。Designtex、Steelcase 和自组装实验室表示，还有更多工作要做来完善这些材料——并找到合适的市场。在接下来的几个月和几年里，从这个原型生产中学到的经验教训可能会被应用于响应式窗帘、智能隐私屏风，或者其他尚未被梦想出来的物体。
站在 Active Textile 前面，尽管它正在向我挥舞着精心制作的触手，但我还是努力克制住触摸它的冲动，我希望它能有第三种应用——一个未知、互动性的“王牌”。
