1、材料信息学与数据驱动材料研发
材料信息学利用大数据与人工智能技术实现数据驱动的材料快速开发，这一新的研发模式将大幅提升材料研发效率与工程化应用水平。研究小组针对材料数据样本量少、噪音高、质量差、待探索空间大等特点，融合领域知识、机器学习模型与优化算法，在功能材料、结构材料的优化设计中进行典型应用。
2、固态相变与铁性智能材料高性能化
智能材料是具有感知温度、力、电、磁等外界环境并产生驱动效应的一类重要功能材料，主要包括形状记忆、压电和磁致伸缩三大类材料。研究小组利用缺陷与相变的交互作用，设计优化材料微观组织结构，开发高性能弹热制冷材料、高性能热释电材料、高阻尼材料等。
3、高性能生物医用合金与器械
镁合金作为新一代可降解材料具有金属特性，其塑性、刚度、加工性能等都要远优于现已开始临床应用的聚乳酸等可降解高分子材料，它的临床应用将大大提升现有金属植入材料及心血管支架的医疗功能。研究小组与交大一附院、基础医学院合作，通过材料、免疫和临床三个方面的学科交叉探索，希望澄清生物医用合金与器械在生物体内的可降解和生物免疫毒性的物理机制，探索其作为植入物的可能性。
