经过千万年的自然选择,很多生物体已经进化出了独特的微观结构,这些微观结构赋予自身优越的性能,以帮助自己在自然界中会更好地生存。贝壳珍珠层是由95%的碳酸钙和5%的有机蛋白质按照“砖-泥”结构堆积而成的,精巧的微观结构使得自身具有极高的韧性。因此,学者们在掌握了这种结构的增韧机制之后,纷纷利用各种方法和不同材料制备仿生贝壳珍珠层材料。本文通过采用“冷冻-矿化”的方法制备制备出无论是结构还是材料都与天然珍珠层极为相似的仿生材料,证明了该方法制备仿生材料的有效性。通过测试其性能发现仿生贝壳珍珠层材料内部漏电流比较大,难以拥有与天然珍珠层相媲美的电学性能。但是该材料却表现出了较为明显的各向异性,在面内方向的导热系数为1.15 W/（m·K）,是其面间方向的2.25倍此外。所制备的仿生贝壳层材料的力学性能与天然珍珠层相当,在三点弯曲测试中的最大应力达到了51.4 Mpa,其内部复杂的多重增韧机制,包括裂纹扩展机制和有机物桥接机制是样品拥有高力学性能的根本原因,通过模仿珍珠层的微观结构就能制备出具有高韧性的新型复合材料。由于“冷冻-矿化”法具有制备周期长等缺点,我们还探索研究了制备仿生材料的其他方法。电场取向法作为控制材料内部微观结构的有效手段,大多被应用在一维材料的取向中。在这里,我们利用电场取向的方法,在微（纳）米片与有机溶液相混合的悬浮液两端放置强静电场,通过静电场将慢慢沉淀的悬浮微（纳）米片极化并使其产生翻转以达到取向的目的。实验结果表明,电场取向能够有效地控制悬浮液中微（纳）米片的取向,通过观察样品的断面SEM图发现了与天然珍珠层相似的微观结构。接下来我们利用电场取向的方法,利用不同厚度的纳米片和不同的有机物相复合,制备出不同的仿生贝壳珍珠层材料,以探究纳米片厚度和不同有机物对性能的影响。结果表明,利用较薄的纳米片所制备的复合材料的微观结构更为细密,低频（1 k Hz）下介电常数为后者的1.37±0.23倍,导热系数为后者的1.03±0.02倍,最大应力为后者的1.08±0.05倍。利用聚氧化乙烯（PEO）和聚乙烯醇（PVA）所制备复合材料的各项性能相似,当PVA中掺入了聚苯胺（PANI）后,各项性能就发生了明显的变化,掺的越多,变化越明显。当WPANI:WPVA=1:2时,低频（1 k Hz）下材料的介电常数由10.99提升到了72.49,常温下的面间方向上的导热系数由1.33 W/（m·K）提升到了1.65W/（m·K）。但是聚苯胺的加入极大的降低了材料的最大应力和断裂应变,所能承受的最大应力由47.58 MPa降至8.28 MPa,断裂应变也由0.34%降至0.08%。本文说明了利用电场取向法控制二维材料取向的有效性,这对研究仿生珍珠层材料有极大的帮助。