性能优异的纳米材料往往受限于单一的结构而不能满足实际应用中的需求。因此,将纳米材料组装成多尺度三维组装体是制备高性能纳米复合材料的重要途径。贝壳这类生物组织因其具有高度有序层状结构而表现出优异的机械性能,基于此,通过对材料结构的各向异性设计是提高材料性能的一种有效手段,而双向冷冻技术是构造三维各向异性结构的重要方法之一。本文以银纳米线（AgNWs）和海藻酸钠（SA）为实验组分,结合双向冷冻法来构筑具有三维有序层状结构的自组装材料,并将制得的自组装材料作为支架分别用聚N-异丙基丙烯酰胺和环氧树脂进行灌注,最终制得的复合材料在柔性传感器领域以及工程领域中具有应用潜力。研究内容具体如下:1.本文基于双向冷冻法,以AgNWs和SA混合溶液为实验体系,经冷冻干燥后得到AgNWs-SA气凝胶。通过调节混合体系中AgNWs的浓度与SA的浓度,得到四种具有不同微观结构的气凝胶。得益于高度有序的层状结构,气凝胶具有优异的各向异性性能。制得的气凝胶其电导率最高可达110.6S/m,电导率各向异性差异最高可达4倍,在压缩应变为30%时,压缩应力各向异性差异最高可达5.8倍,同时制得的气凝胶还表现出光热效应各向异性。2.以制得的各向异性气凝胶为支架,在其三维网络中灌装聚N-异丙基丙烯酰胺聚合物,制得各向异性复合水凝胶。复合水凝胶在50%应变下,压缩循环500圈后其应力损失仅为7.5%,且在30%压缩应变下,其压缩应力各向异性差异最高达3倍。电机械性能测试表明,水凝胶的电阻会随压缩应变的大小而变化,在压缩应变为50%时,电阻相对变化率可达55.1%。将其设计成传感器可以通过电信号实现对外力的刺激方向以及人体关节运动变化的检测,表明制得的水凝胶具有在传感器领域中的应用潜力。以制得的各向异性气凝胶为支架,在其三维网络中灌装环氧树脂,制得的纳米复合环氧树脂相较于纯环氧树脂,其断裂韧性提高了33.3%,其电导率最高可达110.5S/m,而导电各向异性差异最高达3.81倍,同时还具有在不同湿度和温度环境下导电性能稳定的优点,制得的复合材料有望应用于工程领域。