材料表界面的结构和性能直接影响材料的整体性能，理解其内部科学机理以及开发相关调控与表征技术是当前材料领域的研究重点。

通过先进的等离子体表面合金化及物理气相沉积技术，制备开发面向机械制造、航空航天等领域的耐磨、减摩及防腐表面改性层与薄膜，例如TiN系列、CrN系列、非晶碳膜等。近年来开发了面向功能材料的表面新技术，例如对储能材料的改性处理、纳米材料的表面加工技术，拓展了表面技术的应用领域。

通过先进的微纳力学技术，研究压入过程中材料表面形变、断裂的相关机理，并且开发非常态条件下（高低温、高速、湿度、液态等）材料与器件的力学行为，揭示其与服役行为的关联性，并从中探求多场环境下材料的失效机理。