纳米材料、器件及应用
1.一维纳米材料的可控合成、大规模组装
2.纳米电子、机电、光伏器件
3.纳米复合材料及超强纳米纤维
4.纳米技术的新能源应用（太阳能电池）
5.纳米技术的环境应用（催化、过滤）

从事纳米技术及应用研究。博士期间（清华大学机械系）的工作获全国百篇优秀博士论文，国家自然科学奖二等奖（第4作者）。博士后期间（RPI材料系，P.M. Ajayan教授），开发了基于碳纳米管的新材料和器件，包括弹性薄膜和纳米管刷，以第1作者分别在Science（2005）和Nature Materials（2005）上发表，“世界上最小的碳纳米管刷”获吉尼斯世界纪录（2006）。2005至2008年，在夏威夷大学机械工程系任助理教授，主持两个自然科学基金项目（总计72万美元），首创了大规模有序组装纳米材料及器件的有机物吹泡法，作为负责人与哈佛大学的Charles Lieber教授共同开展自然科学基金项目，合作成果以通信作者发表于Nature Nanotechnology（2007）。获得2008年美国杰出青年教授奖（NSF Career Award）和夏威夷大学工学院特别荣誉。近5年内发表SCI论文20篇，他引806次。曾担任美国自然科学基金纳米制造项目的评委，20多个专业期刊的审稿人。研究工作被BBC等各国媒体广泛报道。2009年回国加入北京大学，组建了纳米器件与应用实验室，研究纳米材料在新能源和环境领域的实际应用。