宽温域连续润滑材料、高温高强度固体润滑材料
通过材料配方设计优化以及制备、后处理工艺优化等发展具有高强度、低摩擦系数和优异抗磨损性能的固体润滑材料并对其润滑和磨损特性进行系统深入研究，探讨环境诱发摩擦化学效应、转移膜、晶粒变形或取向等因素的条件和相应机制，阐明材料的组织、结构与性能演变规律，建立相应材料的设计构筑原则和关键制备技术，为国家高技术发展提供理论依据和技术保障。
金属硫化物纳米薄膜化学浴沉积、图案化及光电性能研究
金属硫化物半导体薄膜在发光器件、传感器、太阳能电池等领域有着广泛的应用前景。发展简便、普适、环境友好的薄膜制备方法以获得具有特定组成、尺寸、形貌的纳米晶薄膜材料，同时探索纳米晶薄膜的沉积机理，并实现金属硫化物薄膜的可控合成和组装，构建功能化纳米结构体系，对推动金属硫化物半导体纳米薄膜的发展具有重要的科学意义。
纳米摩擦学（微纳图案化表面的制备及其摩擦学性能研究）
由于微/纳机电系统结构尺寸的微型化，使得微摩擦、磨损及粘着严重影响了MEMS /NEMS的成品率和寿命。而当前关于分子水平摩擦、磨损及粘着的研究，主要立足于单峰接触，而实际的固体表面多为多峰结构，因此开展多峰接触表面的纳米/分子水平摩擦、粘着及磨损(或损伤)的机理研究。表面微/纳图案化的处理，对于研究多峰接触表面的纳米/分子水平摩擦、粘着及磨损的机理提供了一个崭新的思路。通过自组装等方法，研究表面织构高度、密度以及环境条件等因素对织构化表面的微粘着和微摩擦的影响，认识和理解其影响和控制因素，并为开发有效抑制MEMS/NEMS表面微摩擦磨损和粘着磨损防护技术提供实验依据和理论指导。