研究方向包括不局限于：微纳米流体、水凝胶、多孔膜、柔性可穿戴器件、生物电子界面、神经工程等多学科交叉领域。
现阶段具体研究方向如下：
1. 仿生离子基智能传感及能源器件
生物智能传感（如皮肤压力感应）及能源利用（如ATP合成）和蛋白质离子通道内离子可控传输密切相关。通过构筑仿生纳米通道并研究离子在限域空间内的离子传输行为和机理，实现蛋白质离子通道的离子门控性质、离子整流性质、离子泵等功能，可构筑基于离子传输的仿生智能能源器件和传感器件。
2. 仿生离子基晶体管及神经元的构筑
神经元是智能生命信号传递和信息存储的基本单元，动作电位是信息和信号的载体，而动作电位的产生和电压响应离子通道（也被称为生命的“晶体管”）密切相关。通过仿生的手段构筑以“离子为载流子”的离子基晶体管可打破现有“硅+电子”晶体管模式，实现类神经元动作电位的产生和离子电路的构筑。
3. 仿生多尺度离子基神经系统
智能生命实现多模态的计算及记忆存储得益于庞大的神经网络体系。通过构筑基于离子传输的神经网络体系，可实现神经突触信号传递和信息存储的多种功能，如双脉冲易化，长程增强/长程抑制，忆阻效应等，为“智能生命-人工智能”无障碍沟通体系打下良好的基础，并最终有望通过仿生神经元网络实现生物神经电生理调控。
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