ความก้าวหน้าของเสื้อกีฬา ที่ก่อเกิดเครื่องแต่งกายล้ำสมัยที่สุดในประวัติศาสตร์มนุษย์

     เป็นเวลาหลายศตวรรษที่เรื่องราวของเสื้อผ้ามนุษย์ผูกติดกับวัตถุดิบที่มาจากธรรมชาติ ไม่ว่าจะเป็นขนแกะ เส้นใยลินินจากต้นแฟลกซ์ หรือปุยฝ้ายแสนนุ่มนวลซึ่งมีคุณสมบัติระบายอากาศได้ดี แต่เมื่อกีฬามีวิวัฒนาการเปลี่ยนแปลงจากงานอดิเรกที่ไม่จริงจัง กลายเป็นโลกแห่งการใช้พละกำลังทางร่างกายที่รุนแรงขึ้น เส้นใยธรรมชาติเหล่านี้จึงเริ่มเผยให้เห็นข้อบกพร่องมากมายที่เป็นอันตรายต่อนักกีฬามืออาชีพระดับโลก

     จากเนื้อผ้าที่เคยถูกนิยามว่า ‘สะดวกสบาย’ มานับพันปี วันนี้เลยกลับกลายเป็นอุปสรรคของนักกีฬาแทน ด้วยเหตุนี้ประวัติศาสตร์ของเสื้อผ้ามนุษย์สมัยใหม่ที่น่าสนใจ จึงไม่ใช่แค่การเปลี่ยนแปลงรูปทรงของเสื้อผ้าเท่านั้น แต่ยังเป็นเรื่องราวการเปลี่ยนแปลงของวัสดุที่ถูกคิดค้นขึ้นในห้องปฏิบัติการเคมี

เส้นใยธรรมชาติไม่เหมาะกับโลกกีฬาอีกต่อไป

     คำกล่าวว่า “ผ้าฝ้ายสามารถฆ่าคนได้” (Cotton Kills) ไม่ใช่คำกล่าวเกินจริงแต่อย่างใด ในโลกแห่งการเอาชีวิตรอดกลางแจ้ง และการเล่นกีฬาที่ต้องใช้สมรรถภาพสูง ถึงแม้ผ้าฝ้ายจะมีสัมผัสที่นุ่มนวล แต่สำหรับนักกีฬา ผ้าฝ้ายกลับกลายเป็นความล้มเหลวทางวิศวกรรม เนื่องจากพวกมันถูกออกแบบมาตามธรรมชาติให้กักเก็บความชื้นได้ดี เสื้อยืดผ้าฝ้ายแบบมาตรฐานจึงสามารถดูดซับน้ำได้มากถึง 27 เท่าของน้ำหนักตัวมันเอง

     ด้วยเหตุนี้คนที่สวมเสื้อผ้าฝ้ายและกำลังเล่นกีฬาตัวเปียกโชกไปด้วยเหงื่อ ผ้าฝ้ายจะทำหน้าที่กักเก็บเหงื่อบนผิวหนัง จนเนื้อผ้าชุ่มไปด้วยน้ำ มีน้ำหนักมาก เสียรูปทรง และที่สำคัญที่สุดคือมันจะหยุดทำหน้าที่เป็นฉนวนทันที สำหรับกีฬาที่เล่นในสภาพอากาศหนาวเย็น เสื้อผ้าฝ้ายที่ชุ่มเหงื่อสามารถทำให้ร่างกายคนใส่สูญเสียความร้อนได้อย่างรวดเร็ว เมื่อเข้าสู่ต้นยุคศตวรรษที่ 20 กิจกรรมยอดฮิตอย่างการปีนเขาและการวิ่งมาราธอนได้รับความนิยม ผ้าฝ้ายที่เคยทำหน้าที่เพื่อนผู้ซื่อสัตย์ของนักกีฬาจึงกลายเป็นภาระแสนหนักอึ้ง ที่ไม่เหมาะสมกับกิจกรรมเหล่านี้อีกต่อไป

     ทั้งนี้ ในปี ค.ศ. 1938 วอลเลซ คาโรเธอส์ (Wallace Carothers) คือผู้แนะนำโลกให้รู้จักกับเนื้อผ้าชนิดใหม่ที่เรียกว่า ‘ไนลอน’ (Nylon) โดยเขาคิดค้นขึ้นในห้องแล็บของดูปองท์ (DuPont) ผ่านการสร้างเส้นใยชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติ ‘ไม่ชอบน้ำ’ (Hydrophobic) หรือเป็นเส้นใยที่ต้านทานน้ำ และมันยังมีความแข็งแรงอย่างเหลือเชื่อ นี่จึงเป็นจุดเริ่มต้นของนวัตกรรมล้ำสมัยที่เป็นจุดกำเนิดเนื้อผ้าทนสภาวะการเสียดสีสูง ไม่ขาดง่ายระหว่างการเล่นกีฬา แต่เนื้อผ้าไนลอนก็ยังมีปัญหาอยู่เช่นกันในช่วงแรก เพราะมันขาดความยืดหยุ่น นักกีฬาในชุดผ้าไนลอนจึงอาจได้รับการปกป้องจากลม แต่พวกเขาก็เหมือนถูกขังอยู่ในห่อพลาสติกมิดชิดที่ขาดความยืดหยุ่นเวลาสวมใส่

     จุดเปลี่ยนสำคัญเริ่มขึ้นในปี ค.ศ. 1958 ภายในห้องแล็บของดูปองท์อีกครั้ง เมื่อนักวิทยาศาสตร์นาม โจเซฟ ชีเวอร์ส (Joseph Shivers) หมกมุ่นอยู่กับการหาวัสดุสังเคราะห์ชนิดใหม่มาแทนที่วัสดุยางธรรมชาติ ซึ่งในเวลานั้นมักใช้ทำขอบเอวและชุดชั้นในรัดรูปทรง ชีเวอร์สต้องใช้เวลานานถึง 10 ปีในการพัฒนาวัสดุชนิดใหม่ในชื่อ ‘ไฟเบอร์ เค’ (Fiber K) เป็นโพลิเมอร์สังเคราะห์สายยาวที่รู้จักกันทางเทคนิคในชื่อ ‘อีลาสเทน’ (Elastane) หรือที่ต่อมาถูกเรียกใหม่ว่า ‘ไลคร่า’ (Lycra)

     ทั้งนี้ ไลคร่าถือเป็นสิ่งมหัศจรรย์ของวงการวิศวกรรมโมเลกุลอย่างยิ่ง เพราะมันสามารถยืดออกได้ถึง 600 เปอร์เซ็นต์ของความยาวเดิม และยังสามารถหดกลับสู่รูปทรงเดิมได้โดยไม่เสียรูปทรง ที่สำคัญมันยังสามารถนำไปทอรวมกับเส้นใยชนิดอื่นได้ ดังนั้นเมื่อคุณเติมไลคร่าเพียงเล็กน้อยลงในวัสดุอย่างไนลอนหรือวัสดุโพลีเอสเตอร์ คุณจะได้เนื้อผ้าใหม่ที่เคลื่อนที่ไปพร้อมกับกล้ามเนื้อของมนุษย์ได้อย่างน่าอัศจรรย์ นี่คือจุดเปลี่ยนสำคัญของเนื้อผ้าสำหรับวงการกีฬา เพราะเป็นครั้งแรกที่เสื้อผ้าไม่ได้เหมือนสิ่งของที่ถูกวางอยู่บนผิวของนักกีฬาเวลาสวมอีกต่อไป แต่เปลี่ยนสภาพเป็นเหมือนผิวหนังชั้นที่สองของพวกเขา

การปฏิวัติของกอร์เท็กซ์

     ต่อมาในปี ค.ศ. 1969 นักวิศวกรเคมีนาม บ็อบ กอร์ (Bob Gore) ได้ทำการทดลองหาวิธีทำให้วัสดุพอลิเตตระฟลูออโรเอทิลีน (Polytetrafluoroethylene - PTFE) หรือพอลิเมอร์ที่มีความลื่นสูงในชื่อ ‘เทฟลอน’ยืดหยุ่นได้ โดยเขายืดวัสดุนี้ภายใต้ความร้อนช้าๆ แต่มันกลับขาดออกจากกันอยู่เสมอ ด้วยความหงุดหงิดเขาจึงกระชากแท่ง PTFE ที่ร้อนจัดอย่างแรงและรวดเร็ว แต่แทนที่มันจะขาด วัสดุชนิดนี้กลับขยายตัวออกเกือบ 1,000 เปอร์เซ็นต์ กลายเป็นโครงสร้างใหม่ที่มีอากาศภายในเป็นส่วนประกอบถึง 70 เปอร์เซ็นต์ในตอนนั้น และนี่คือวัสดุใหม่ที่ชื่อ ‘Expanded PTFE’ (ePTFE) หรือที่ปัจจุบันเรารู้จักในชื่อ ‘กอร์เท็กซ์’ (Gore-Tex) ซึ่งถือเป็นวัสดุเส้นใยที่น่ามหัศจรรย์

     ความอัจฉริยะของวัสดุกอร์เท็กซ์คือเป็นวัสดุที่มีรูพรุนในตัวเองมากมาย ซึ่งรูพรุนเหล่านี้มีขนาดเล็กกว่าหยดน้ำของเหลวถึง 20,000 เท่า นั่นหมายความว่าแม้จะอยู่ภายใต้แรงดันของพายุฝน โมเลกุลของน้ำจากภายนอกก็มีขนาดใหญ่เกินกว่าจะสามารถหลุดลอดผ่านเนื้อผ้าเข้าไปได้ อย่างไรก็ตาม รูพรุนเดียวกันนี้ยังมีขนาดใหญ่กว่าโมเลกุลของไอระเหยของน้ำที่เกิดจากเหงื่อคุณถึง 700 เท่า นี่จึงเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่เกิดเนื้อผ้าแบบใหม่ที่สามารถระบายอากาศได้ดี และยังสามารถกันน้ำได้ด้วยในเวลาเดียวกัน

     การเกิดเทคโนโลยีกอร์เท็กซ์จึงเปลี่ยนหน้าตาแจ๊กเก็ตกีฬาสมัยใหม่ทั้งหมด จากแต่ก่อนที่เป็นการใช้แจ๊กเก็ตผ้าฝ้ายเคลือบด้วยแว็กซ์กันน้ำซึ่งมีน้ำหนักมาก เหมือนแจ๊กเก็ตจากแบรนด์บาร์เบอร์ (Barbour) หรือแบรนด์ฟิลสัน (Filson) ให้กลายเป็นแจ๊กเก็ตผ้าใยสังเคราะห์แนวสปอร์ตสมัยใหม่ที่มีน้ำหนักเบาขึ้น ระบายอากาศได้ดี และยังสามารถกันน้ำ กันฝนได้อีกด้วย

     ในช่วงทศวรรษที่ 1980s และ 1990s จึงเป็นจุดเริ่มต้นให้แบรนด์เดอะ นอร์ธ เฟซ (The North Face) ปาตาโกเนีย (Patagonia) และอาร์คเทอริกซ์ (Arc’teryx) ใช้วัสดุชนิดนี้ในการผลิตเสื้อผ้าสำหรับกิจกรรมที่ต้องอยู่ในสภาวะแวดล้อมแสนโหดร้าย ไม่ว่าจะเป็นการปีนยอดเขาเอเวอเรสต์ การล่องเรือในมหาสมุทร หรือการเดินเท้าข้ามทวีปแอนตาร์กติกา แล้วแจ๊กเก็ตเหล่านี้ก็เริ่มได้รับความนิยมในปัจจุบัน จนในที่สุดก็กลายเป็นแจ๊กเก็ตสวมลำลองในชีวิตประจำวันของคนเมืองทั่วไป

โลกใหม่ของเทคโนโลยีสามมิติ

     วิวัฒนาการยุคต่อมาของเสื้อผ้ากีฬา คือการย้ายสถานที่ออกแบบที่เริ่มจากโต๊ะตัดเย็บไปสู่รูปแบบการใช้คอมพิวเตอร์ เสื้อผ้ากีฬาสมัยใหม่จึงไม่ใช่แค่การตัดเย็บแบบเอาวัสดุแบนราบสองมิติมาประกบและเย็บติดกันอีกต่อไป แต่กลายเป็นการคำนวณแบบ ‘กายวิภาคดิจิทัล’ (Digital Anatomy) ที่เสื้อผ้าถูกสร้างขึ้นทีละพิกเซลและทีละฝีเข็ม เพื่อให้สอดรับกับความต้องการทางชีวภาพที่มีความละเอียดสูงของร่างกายมนุษย์

     การปฏิวัติรูปแบบนี้ไม่ใช่เรื่องการโฟกัสที่วัสดุอีกต่อไป แต่เป็นเรื่องของการคำนวณข้อมูลบนร่างกายมนุษย์ที่แตกต่างกัน กล่าวคือร่างกายมนุษย์ไม่ได้มีสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิเท่ากันทุกส่วน เช่น แผ่นหลังส่วนล่างจะผลิตเหงื่อมากกว่าแขนท่อนล่าง หรือบริเวณหน้าอกก็ต้องการการป้องกันจากลมมากกว่าส่วนรักแร้ของร่างกาย เป็นต้น ดังนั้นเพื่อแก้ปัญหานี้ ยักษ์ใหญ่ด้านกีฬาอย่างไนกี้ (Nike) และอาดิดาส (adidas) จึงเริ่มใช้เทคนิคการวางผังร่างกายขั้นสูง (Advanced Body Mapping) โดยให้นักกีฬาเข้าไปอยู่ในห้องควบคุมสภาพอากาศ และใช้กล้องถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรด รวมถึงเซนเซอร์ตรวจจับเหงื่อเพื่อสร้างพิมพ์เขียวความร้อน (Thermal Blueprint) ของร่างกายขณะเคลื่อนไหว จากนั้นวิศวกรจะป้อนข้อมูลนี้เข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์ เพื่อสร้างสิ่งทอใหม่ที่เต็มไปด้วยข้อมูล (Informed Textiles)

     ในปัจจุบันหากคุณลองสังเกตเสื้อวิ่งประสิทธิภาพสูง คุณก็มักจะเห็นลายถักที่เปลี่ยนไปตามส่วนต่างๆ ของร่างกาย เช่น มีลักษณะหนาบริเวณหัวไหล่เพื่อรองรับน้ำหนักเป้ที่จะถูกสะพาย หรือมีการเปลี่ยนเป็นการทอแบบตาข่าย (Mesh) ที่บริเวณใต้วงแขนเพื่อให้ระบายอากาศได้ดี ทั้งหมดนี้ไม่ใช่การทำเพื่องานดีไซน์ที่สวยงามเพียงเท่านั้น แต่ยังเป็นการพยายามสร้างเสื้อผ้าที่ตอบสนองต่อลักษณะทางชีววิทยาของมนุษย์

อนาคตของผิวหนังชั้นที่สองแสนอัจฉริยะ

     พรมแดนสุดท้ายของวิวัฒนาการแฟชั่นกีฬาที่กำลังพาเราก้าวข้ามโลกกายภาพไปสู่โลกดิจิทัล คือการพยายามเปลี่ยนชุดกีฬาที่เราใส่ให้กลายเป็นผิวหนังชั้นที่สองแสนอัจฉริยะ ดังเช่นหนึ่งในการพัฒนาเส้นด้ายนำไฟฟ้า (Conductive Yarns) ซึ่งเป็นเส้นใยดั้งเดิมอย่างไนลอนหรือโพลีเอสเตอร์เคลือบด้วยจุลภาคของโลหะเงิน สเตนเลส หรือคาร์บอน โดยเส้นใยนี้จะกลายเป็นวัสดุที่สามารถนำไฟฟ้าได้ ในขณะที่ยังคงความนุ่ม ยืดหยุ่น และที่สำคัญคือสามารถซักและทำความสะอาดได้ตามปกติ

     ทั้งนี้ เส้นด้ายเหล่านี้ยังช่วยให้นักออกแบบสามารถใส่เซนเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ลงไปในโครงสร้างของเสื้อผ้าได้โดยตรง ดังนั้นแทนที่คุณจะต้องใช้เครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจที่เป็นสายคาดลำตัวดูเทอะทะ เจ้าเส้นใยเคลือบเงินที่อยู่ในเนื้อผ้าจะทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรด (Electrode) หรือเซนเซอร์สิ่งทอที่คอยตรวจจับสัญญาณไฟฟ้าของหัวใจ (ECG) หรือการทำงานของกล้ามเนื้อ (EMG) ส่งไปที่ตัวเครื่องแทนได้

     นอกจากนั้นยังมีเทคโนโลยีผ้าอัจฉริยะอีกประเภทหนึ่งในปัจจุบัน ซึ่งเป็นวัสดุที่สามารถเปลี่ยนสถานะได้ (Phase Change Materials - PCMs) เดิมทีถูกพัฒนาโดยองค์กรนาซ่า (NASA) ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1970s เพื่อปกป้องนักบินอวกาศและเครื่องมือที่ละเอียดอ่อนจากอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงถึง 500 องศาฯ ในอวกาศ 

     เทคโนโลยีเส้นใย PCMs จะทำหน้าที่เหมือนเทอร์โมสตัต (Thermostat) ไฮเทคที่มองไม่เห็น มันประกอบไปด้วยแคปซูลขนาดจิ๋วที่เรียกว่า ‘เทอร์โมคูลส์’ (Thermocules) ซึ่งจะเปลี่ยนสถานะทางกายภาพจากของแข็งเป็นของเหลว หรือของเหลวกลับเป็นของแข็งได้เมื่อสภาพภูมิอากาศเปลี่ยนไป เช่น เมื่อคุณร้อนจัด แคปซูลจิ๋วเหล่านี้จะดูดซับความร้อนส่วนเกินและละลายกลายเป็นของเหลว สร้างเอฟเฟกต์ทำให้รู้สึกเย็นลง หรือเมื่อคุณหนาว ของเหลวเหล่านี้ก็จะแข็งตัวและปลดปล่อยพลังงานความร้อนที่เก็บไว้กลับคืนสู่ผิวคุณ เสื้อผ้าที่ใช้เทคโนโลยีนี้จึงสามารถรักษาอุณหภูมิผิวหนังคุณให้คงที่ได้ในระดับดีเยี่ยมประมาณ 37.5 องศาเซลเซียส ต่างจากฉนวนกันความร้อนแบบเดิมที่แค่กักเก็บอากาศไว้

     เมื่อมองย้อนกลับไปในประวัติศาสตร์อันยาวนานของมนุษยชาติ เราจึงเห็นการเดินทางที่ชัดเจนจากการใช้เส้นใยตามธรรมชาติ สู่การปฏิวัติด้านวัสดุศาสตร์ที่มีความแม่นยำในการทอระดับสามมิติ เสื้อผ้าที่ล้ำสมัยที่สุดในวันนี้จึงอาจไม่ใช่เสื้อที่คุณเห็นบนรันเวย์แฟชั่น หรือปรากฏตามราวแขวนเสื้อแบรนด์แฟชั่นลักซ์ชัวรีราคาแพง แต่เป็นเสื้อผ้า รองเท้า และข้าวของที่แบรนด์กีฬา และกลุ่มแบรนด์เสื้อผ้าแนวเพอร์ฟอร์แมนซ์ต่างตั้งใจออกแบบมาเพื่อให้คุณได้ใช้สวมใส่ต่อสู้กับสภาพอากาศโลกในปัจจุบัน และไม่แน่ว่า พวกมันก็อาจแขวนอยู่ในตู้เสื้อผ้าของคุณแล้วในเวลานี้