高性能纖維具有高的拉伸強度，故被廣泛應用在運動和軍用服裝、戶外活動用品、場地佈置等領域。高性能纖維目前的主流產品是碳纖維，還包括芳綸和超高分子量聚乙烯纖維。然而，在材料科學中，材料的高強度和高韌性之前總是有著內在的矛盾，因此這些主流的高性能纖維通常韌性較低，造成其延伸性差、加工性能較弱和使用壽命較短，以至未能廣泛應用。製備兼具高強度和高韌性的纖維是一項兼具的技術挑戰。
有見及此，納米及先進材料研發院（NAMI）基於智能保護材料和仿生技術方面的經驗，研發出了一種擁有類似蜘蛛絲分子結構的仿生超級纖維。在研發過程中，團隊通過在仿蛛絲超級纖維基體材料內部放入吸能納米粒子以及成核劑，然後對其進行熔融紡絲以及熱牽伸處理獲得連續的高強度和高韌性的紗線。其中，成核劑在紡絲過程中使得分子鏈有序的排列和結晶，形成類似蛛絲的結晶區結構，可提升纖維的強度。同時，嵌入纖維內部的吸能納米粒子起了類似蛛絲的α-螺旋結構作用，能使纖維在拉伸或彎曲過程中吸收外界能量，使其韌性提升從而纖維不容易斷裂。仿蛛絲超級纖維的拉伸強度可達到2100MPa，與目前主流高性能纖維相當，但韌性 (186MJ/m3) 卻高出目前主流高性能纖維至少兩倍之多。經過100萬次的彎折韌性測試後，該仿蛛絲超級纖維仍不會斷裂。仿蛛絲超級纖維的單絲直徑最細可達4微米，約是人類頭髮的十五分之一。仿蛛絲超級纖維的製備方法具有簡便、高效、可量產、成本低等優點。此外，仿蛛絲超級纖維也有優異的抗紫外線性能，可用作輕薄柔軟的運動、戶外或職業安全防護布料、軍用服裝、帳幕、降落傘、以及安全繩、及網類產品等。
納米及先進材料研發院