主要研究方向包括：

1. 柔性驱动与软体机器人

    结合理论、模拟和实验研究，对水凝胶等智能软材料进行结构设计，实现其在形状记忆柔性驱动器和可编程软体机器人等前沿领域的应用。

2. 水凝胶等软材料热力学行为的微观尺度研究

    从分子尺度研究水凝胶等软材料的微观结构特征和扩散、传热等行为，揭示材料大变形、溶胀、相变等宏观热力学行为的微观机理

3. 复杂环境下的多场耦合理论和本构理论研究

    建立软材料在力-热-电-化学等复杂环境下的多场耦合理论和大变形本构理论，并用于研究水凝胶在柔性电子、组织工程、绝热与散热材料等领域的应用。