主要研究领域
跨尺度制造力学、智能制造、纳米技术、生物医学元器件、计算固体力学、复合材料、功能材料和超材料、光学元器件精密制造、摩擦力学与增材制造。
当前主要研究课题
非线性光学晶体的材料变形本构关系研究
无机非线性光学晶体是人类探索深紫外、紫外、中远红外直至太赫兹波段频率转化的基石，由于光学晶体的结构特征造成其力学性能为各项异性的，因此需要在理论上解析晶体材料弹塑性变形的本构关系，才能为晶体的高精度光学加工奠定基础。
低温环境下钛合金的摩擦磨损机理及性能研究
随着我国在深空深海领域的不断探索，新型的轻质钛合金应用需求越来越广泛，为了提升材料在深空深海这样极端环境下的服役性能，需要深刻的认识钛合金在低温环境下的摩擦磨损机理及性能，实现钛合金在使用过程中的寿命预测。
长寿命人工关节制造技术
关节面磨损和骨流失是导致人工关节假体失效的主要原因。在人工关节中，具有随机粗糙表面的关节材料的变形是多尺度的，体内润滑液的参与也增加了关节摩擦磨损分析的复杂性。此外，人工植入体与人体自身骨骼性能的不匹配，造成骨流失。为此需要发展一种多尺度分析理论方法和新材料制造技术，通过优化设计，生产出长寿命人工关节。
金属-复合材料高效低损伤制孔技术
该技术针对金属-复合材料叠层的特性，设计研发特殊刀具和技术，实现高效制孔，极大降低/完全消除毛刺、撕裂和内损伤等问题。应用目标为飞机、新能源汽车、风力发电设备等装备的高质高效制造。
高性能金属材料多尺度结构的快速、低应力成形技术
该技术设计高频动态加载与挤压剪切相耦合的工艺及专用装备，实现高性能金属材料的室温软化及塑性显著增强，大幅降低金属的变形应力，提升结构成形效率，并可灵活制备多尺度结构，用于传感、催化、芯片散热等结构件的制造。
光电微透镜阵列的快速无损制造机理与技术
将微透镜阵列等光学元件集成到电子系统中可显著提高先进电子设备的性能，如提升太阳能电池效率和 OLED 亮度、提高光纤的耦合效率、改善成像输出以及光学传感器的灵敏度。目前的微透镜制备技术存在成形缺陷、效率低、成本高等瓶颈。本项目旨在突破这些技术瓶颈，实现微透镜阵列的快速无损制造和规模生产。
用于微电子产品封装的绿色环保电子互连材料
当前微电子封装系统亟需环保无铅的电子互连材料，如欧盟出台了关于电子设备有害物质限制的 WEEE 和 RoHS 强制性标准。本团队已开发了一系列不同类型的无铅锡基电子互连材料，可用于微电子产品的设计制造和高可靠性精细互连。本项目寻求该类先进绿色电子封装材料的应用和产业化。
人体植入体用类骨梯度金属纳米复合材料
新型人工植入材料需要具有与天然骨骼相匹配的材料特性。然而，金属材料和人体骨骼之间存在重大的属性差异难题，导致显著的应力屏蔽、植入体松动并最终过早失效。本团队开发的多孔金属纳米复合材料具有针对个体人体骨骼性能调控特性和良好的生物相容性，由此可作为新一代高性能植入体材料。本项目寻求该类材料的应用和产业化。