研究课题1：基于光学显微镜纳米操控技术的纳米力学表征。利用光学显微镜中的纳米操纵器（课题组自主搭建的光学显微镜纳米操纵平台），对单根纳米线/纳米带/纳米管进行可视化实时操纵；结合扫描/透射电子显微镜和原子力显微镜等分析手段，定量表征和研究单根纳米线/纳米带/纳米管的力学性能，及其与接触基底之间的黏附行为。
研究课题2：仿生黏附材料的研制及其初步应用。通过各种材料合成和加工手段，制备出宏观尺度的仿生微/纳纤维阵列结构（平方厘米量级），定量研究微/纳纤维阵列结构的黏附性能和机理；将研制的仿生微/纳纤维阵列结构应用于新型爬壁机器人和软体夹持器等。
研究课题3：具有核/壳结构的磁性合金纳米颗粒的制备及其电磁波吸波性能研究。通过化学气相沉积方法，合成出碳包覆的磁性合金纳米颗粒，并对其电磁波吸波性能进行系统研究，探究和评估其在雷达波隐身技术中的潜在应用价值。