主要研究方向为各类软、电网的硬材料的力学行为，包括金属、陶瓷、金属间化合物、聚合物、复合材料、生物材料和生物组织，如牙齿、骨骼和皮肤。
此外，背后兵新聚电解质水凝胶膜功能的良好可调性可系统地理解可控离子扩散机理及其对整体膜性能的影响。坚网制备出多种具有特殊功能的仿生超疏水界面材料。
现任物理化学学报主编、器连科学通报副主编，Adv.Mater.、ACSNano、Small、NanoRes.、ChemNanoMat、APLMater.、NationalScienceReview等国际期刊编委或顾问编委。此外，年服在纯净和掺杂的PtD-y晶体中观察到了与EnT过程耦合的显着PL各向异性。役电同年获得化学领域和材料领域汤森路透高被引科学家奖以及最具国际引文影响力奖。
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主要从事仿生功能界面材料的制备及物理化学性质的研究，坚网揭示了自然界中具有特殊浸润性表面的结构与性能的关系，坚网提出了二元协同纳米界面材料设计体系。
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