主要在新型水凝胶材料的设计合成、力学特性分析及功能化、新型软器件设计制造等前沿领域开展研究工作，具体研究方向包括：

1. 水凝胶类软湿材料的界面粘接及医学应用

针对水凝胶与异质材料粘接中存在的可控性、通用性及应用性等问题，提出了光响应可拆卸粘接(Advanced Materials, 2019, 31, 1806948)、“分子缝合-成键”式粘接(Advanced Functional Materials, 2020, 30, 2003207)等粘接策略；开发了用于组织创口粘接闭合的水凝胶复合补片医用新材料(PNAS, 2021, 118, e2103457118) 。

2. 水凝胶基离子型柔性器件

利用水凝胶材料与水环境的体积模量相匹配从而在水下具有很小声阻抗的特性，将水凝胶应用于水下声学领域，提出了基于水凝胶的水下声波传感器件(Nature Communications, 2016, 7, 12316)。

3. 高强韧水凝胶材料的设计合成及力学特性分析

合成了基于氢键、离子键及疏水相互作用等动态键的弹性耗散双网络水凝胶新材料，实现了高断裂韧性、快速自回复及自愈合等特性。