納米材料、器件及應用
1.一維納米材料的可控合成、大規模組裝
2.納米電子、機電、光伏器件
3.納米復合材料及超強納米纖維
4.納米技術的新能源應用（太陽能電池）
5.納米技術的環境應用（催化、過濾）

從事納米技術及應用研究。博士期間（清華大學機械系）的工作獲全國百篇優秀博士論文，國家自然科學獎二等獎（第4作者）。博士后期間（RPI材料系，P.M. Ajayan教授），開發了基于碳納米管的新材料和器件，包括彈性薄膜和納米管刷，以第1作者分別在Science（2005）和Nature Materials（2005）上發表，“世界上最小的碳納米管刷”獲吉尼斯世界紀錄（2006）。2005至2008年，在夏威夷大學機械工程系任助理教授，主持兩個自然科學基金項目（總計72萬美元），首創了大規模有序組裝納米材料及器件的有機物吹泡法，作為負責人與哈佛大學的Charles Lieber教授共同開展自然科學基金項目，合作成果以通信作者發表于Nature Nanotechnology（2007）。獲得2008年美國杰出青年教授獎（NSF Career Award）和夏威夷大學工學院特別榮譽。近5年內發表SCI論文20篇，他引806次。曾擔任美國自然科學基金納米制造項目的評委，20多個專業期刊的審稿人。研究工作被BBC等各國媒體廣泛報道。2009年回國加入北京大學，組建了納米器件與應用實驗室，研究納米材料在新能源和環境領域的實際應用。