表面浸润和低维材料生长是表面科学（涵盖物理、化学、化工、材料等领域）研究中的核心基础问题。李晖教授课题组利用多尺度分子模拟研究表面液体浸润、扩散、流动、相变等过程，以及分子自组装和气溶胶成核机制等，探索其在分子器件、人工仿生、海水淡化、防冻自清洁、电极设计、过程强化、大气污染防治等领域的应用。研究硅烯、硼烯等新型二维材料在衬底上的原子电子性质、形成机制，阐述基础性质和发掘潜在应用。