自己推進型イオンゲル
イオン液体と高分子とから調製される「イオンゲル」が、気液界面で強力で持続性のある自己推進力を発現することを見出しました。界面における推進力発現のメカニズムを明らかにし、ゲル形状加工・複合材料化によって推進力制御やエネルギー変換高効率化をめざしています。
2次元分子系：脂質二分子膜
固体表面に支持した平面状の脂質二分子膜（支持膜と呼ぶ）を、分子の運動を2次元に束縛する2次元分子系ととらえ、研究対象としています。脂質二分子膜の自己形成課程（自発展開）を固体表面パターンで制御することで、所望の位置に支持膜を誘導して作製する技術を基に、さまざまなデバイスを提案し動作実証してきました。
この他、2次元分子系におけるドメイン形成のダイナミクスやGUV（ジャイアント・ユニラメラ・ベシクル）形成過程のダイナミクスといった、動的な過程を研究対象にしています。
2次元物質：グラフェン
グラフェン表面へバイオインターフェースを構築し、タンパク質などを検出するバイオセンサに応用しています。DNAアプタマが認識した生体分子を、蛍光共鳴エネルギー移動（FRET）を利用して、光シグナルに変換する仕組みを採用しています。グラフェン表面へのエネルギー移動効率の定量的評価を行う基礎的な研究や、マイクロ流体デバイスを組み込んだハイスループット化技術を追求しています。