天然纤维材料力学
课题组开创性地以实验表征为基础建立了植物细胞壁的力学模型，首次揭示了植物细胞壁的结构与力学性能关系、变形机理以及能量耗散机制，为开发基于纤维素的绿色可再生材料提供了全新理念和思路（Science 2021）；建立了细菌生物膜多孔结构的多尺度计算模型，揭示了其力学性能与吸附行为之间的耦合机理（Soft Matter 2019，Macromolecules 2020）。

3D打印智能材料与结构
通过计算模拟与3D打印构建具有先进力学性能与功能的绿色智能材料与结构

软物质力学
课题组创新地构建了红细胞的力学模型，首次揭示了疟疾致病过程中红细胞力学性质的演化机制，为预防和治疗疟疾提供了新思路(PNAS 2015, PNAS 2016)。

细胞与细胞外基质以及载药纳米颗粒的相互作用
课题组提出了单层细胞结构的连续介质力学模型，揭示了细胞间力的传递与分配机制 ，证实了力在癌细胞转移扩散过程中的重要作用（NPJ Comput. Mater. 2018, Extreme Mech. Lett. 2019, Soft Matter 2019）。

课题组结合力学理论建模、多尺度计算模拟、实验表征等方法，研究天然材料与软物质的力学行为及其机理，开发设计具有优异性能的绿色功能材料、传感器以及软体机器人。