本方向主要从事功能薄膜材料的制备、材料表面功能化技术、薄膜材料表界面结构与其性能的联系等方面的科学技术研究。重点探索了功能薄膜与表界面材料在生物医学、智能薄膜、仿生摩擦、电化学表面绿色处理及电催化降解工业废水等领域的应用。主要研究内容如下：

  1.生物医用功能薄膜材料。通过材料表面功能化技术，在金属骨植入材料表面制备多种功能薄膜，实现表面抗菌及组织修复等功能；研究细胞及组织在功能薄膜生物材料表界面上的生物学行为及其规律。

  2.仿生摩擦学功能薄膜材料。研究特殊润湿生物体表面的超疏水、自洁净、变色、力学、摩擦学等优异性能，揭示了其性能与表界面结构的对应关系、特征规律及仿生原理。研究固体薄膜润滑材料在极端条件下（空间环境）的失效机理研究和分析。

  3.金属基环保型功能薄膜材料。进行无铬不锈钢着色以及疏水彩色不锈钢制备技术的研究，开发其在功能薄膜制备工艺、模具设计及工艺优化中的应用。探索电极表面高性能石墨烯载金属复合纳米材料的构筑方法，研究其对于有机小分子的电催化性能，应用于超灵敏生物传感器、新型燃料电池催化剂及工业废水处理。