1、聚合物精密注塑成型理论与模具技术
针对聚合物结构件高精高效制造需求，系统开展了“注塑成型理论-模具设计与超精密加工-成型工艺优化”的全链条研究，建立了高精度模具加工能力—高一致性模型化评估—一体化架构设计能力体系，掌握了高性能精密注塑成型的核心技术。研发成果已在微流控芯片和LED非球面镜头等高端器件中实现转化应用。
2、聚合物微挤出成型理论与模具技术
针对微尺度效应下熔体流动机理不明、模具微结构制造困难及成型工艺复杂等难题，建立了描述聚合物微管挤出的跨尺度粘弹性模型，掌握了微挤出模具流变学设计的核心关键技术；提出了多腔微管模具预补偿设计方法，攻克了介入医疗微导管模具复杂微流道设计与精密加工难题，实现了多款多腔PTFE微导管批量生产，产品性能达到国内领先水平；研发的PEBAXA与PA药物球囊微导管突破国外技术垄断，实现了国产化替代。
3、硬质聚氨酯泡沫精密模塑成型技术
提出了大尺寸硬质聚氨酯泡沫材料精密模塑成型的控形控性理论，自主研发了高性能硬质聚氨酯泡沫的原料体系配方及成型工艺，实现了具有复杂曲面的轻量化无人机适配器一体化精密成型，为我国轻量化武器装备的高性能精密成型提供了一种全新的思路和技术方案。
4、纤维增强复合材料成型机理与模具技术
首次系统观测了纤维强化树脂的熔融过程，明确了纤维长度在计量中段下降的事实，并建立了纤维强化树脂在实际成型过程中的熔融模型，完成了大拐角、大深度复杂型腔结构的热压成型模具设计，掌握了长/短纤混合、碳/玻纤混合的薄壳类复材构件铺放与热压固化的关键工艺。研究成果已在高新技术企业应用，显著提高了产品合格率与生产稳定性。
5、高性能聚氨酯弹性体3D打印技术与装备
开发了超快固化聚氨酯弹性体UBPU90，实现了固化速率较传统体系约30倍的提升；研发了新型级进固化挤出打印系统及成形工艺，突破了现有技术对光固化树脂和添加剂的高负载量依赖，实现了UBPU90的无添加、高性能、精密打印成形。开发的UBPU90性能已赶超国际领先水平，且在高负载工况下更具应用潜力，成为取代TPU和橡胶的理想材料，展现出巨大的产业化潜力。
6、冰粒射流清洗技术与装备
提出了一种基于超低温冰粒气射流的清洗技术与装备，利用高速运动的冰粒撞击污染物，使其产生裂纹并破碎，并在高速气流的吹扫作用下脱离基体表面。该技术以水为唯一原料，具备高效率、高柔性、无污染、低成本、不破坏基体表面等优点，其耗水量仅为高压水清洗的12%。目前，该技术已在航空航天企业中实现成功应用，具备产业化推广前景。
7、复杂软组织器官的生物3D打印
发明了一种刺激响应性屈服应力流体，提出了多尺度组织/器官嵌入式生物3D打印新原理；形成了集成医疗影像精准分割、组织/器官结构优化设计与3D打印路径规划的数字化建模新方法，首次实现了异质性肝胆器官整体模型的多喷头协同打印，显著提升了肝胆结构各组成部分的精度与匹配度和打印效率。研究成果发表在国际顶刊PNAS上，被《中国科学报》、《科技日报》、搜狐网等多家科技媒体相继报道，被评价为“未来组织工程研究和人造器官移植的重要技术基础”。
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