将欧根纱织物与PET网格直接焊接用于自由形式照明的研究

将光与布料结合

大多数人不会过多考虑照亮我们家居和办公空间的灯具，但它们的形状、颜色和柔和度会悄然影响我们在空间中的感受。本研究探索了一种新方法，将一种细薄、轻透的面料——欧根纱，与几乎看不见的塑料网格配对，制成既坚固又通透的照明部件。研究展示了如何将这两种材料焊接在一起，以便它们能够保持复杂的三维形态、柔和地滤过光线，并为设计师和建筑师提供丰富的色彩选择。

柔和光线在室内的重要性

人们现在几乎90%的时间都在室内，室内照明可以提升情绪与警觉性，也可能导致眼疲劳和劳损。明亮、冷色的光通常会使人清醒，而更暗、更暖的光则能带来平静感。传统用于灯罩的透明材料——例如玻璃和常见塑料——透光性好，但往往易碎、色彩受限或带来成本与环境方面的顾虑。由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成的欧根纱则不同：它们通透、柔韧且易于染色，可在柔化光线的同时赋予色彩。问题在于，单独的欧根纱太松软且易损，无法作为灯罩或灯具保持明确的形态。

让纤薄面料挺起来

为了解决这个问题，研究人员在PET欧根纱背面加上了PET网格——一种薄塑料格栅——以在不损失透明性的情况下提供隐蔽的支撑骨架。他们没有采用缝合或粘接，而是用受控的热焊接工艺将两者连接，类似用热工具划线的做法。团队测试了不同的网格类型和焊接温度，并用机械拉伸测试仪将焊接后的条带拉开以测量接头强度。显微图像显示，在较高温度下，欧根纱和网格的塑料纤维会开始相互流动并紧密缠结，形成一种网状的坚韧区域。正是这个互锁区域使得柔软的面料能够被网格承载而不被撕离。

通过层数调节亮度

除了强度之外，照明材料还必须控制透光量。研究团队测量了五种欧根纱颜色焊接到三种网格设计上的光透过率，并叠加一层、两层或三层面料进行比较。如预期，靛蓝和紫色等深色比浅红和灰色透光更少，因为它们吸收更多可见光。同样重要的是，增加面料层数会稳定地降低透过率，这既是因为更多的染料吸收了光线，也因为额外的层在织物的每个微小开口处使光发生散射与重定向。这意味着设计师可以仅通过选择面料颜色和焊接到网格上的层数来调节亮度和柔和度。

用简单片段混合新颜色

该研究还将布料与网格的片材视为一种物理色彩混合器。通过在同一网格上焊接不同色调的欧根纱对，团队创建了包含88种组合色的网格。他们在标准白色LED下为这些样片拍照，并将每个方格转换为数字颜色编码，显示出层叠纺织品如何产生不同于任一原始面料的细腻混合色调。这个组合库可以为希望获得精确氛围的照明设计师提供参考，从柔和的粉彩到深沉饱和的色调，而无需为每个新项目定制染料。

柔软结构与强韧接点

总体而言，这项工作展示了一种实用方法，将脆弱的装饰性面料转变为适用于自由形态灯具、窗帘和装饰物的坚固结构表皮。通过优化焊接温度，欧根纱与网格能够形成强健耐用的接点，同时保持轻盈通透的外观。与此同时，面料层数和颜色可以精细控制亮度与色调。对于非专业读者来说，结论很直接：通过将薄纱巧妙地融合到隐蔽的网格上，就可以把光塑造成既柔和又多彩、同时在机械上可靠的形状。

引用: Bae, E., Jeon, H., Chung, H. et al. Investigation of direct welding of organza textile and PET mesh for designing free-form lighting. Sci Rep 16, 10123 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39362-1

关键词: 照明设计, 纺织材料, 室内氛围, 布艺灯具, 色彩与光线