长期从事机械仿生原理与功能表面仿生方面的研究，系统地研究了典型生物体表优异功能特性（如抗冲蚀、变色、感知等），揭示了其优异功能的作用机理、特征规律和仿生原理，建立了功能表面仿生模型，提出了功能表面多元仿生综合设计原理和跨尺度集成制造技术。研究成果引起国内外科技、工业和航空界关注，中国国家自然科学基金委员会（NSFC）网站以基金要闻的形式专题评述，美国ACS News Service Weekly PressPac亮点评论，美国Scientific American、Air&Space、Science Daily、EurekAlert和英国The Economist等60余家国际科技杂志或科技网站专题评价。

先后获科技部重点领域创新团队负责人，新世纪百千万人才工程国家级人选，教育部跨世纪优秀人才，国务院政府特殊津贴专家，霍英东青年教师基金，吉林省高级专家，吉林省拔尖创新人才，吉林省杰出青年，吉林大学十大杰出青年等荣誉称号。
获国家技术发明二等奖等国家和部省级奖4项，国际学术奖2项。主持国家自然科学基金杰出青年基金、面上项目、863计划、973前期专项等国家和部省级项目15项。在Nature、ACS Nano、Small、Langmuir、Nanoscale、APL等国内外刊物上发表学术论文140余篇，SCI收录80余篇。
担任国际仿生工程学会（ISBE）中国国家代表和Fellow、亚洲农业工程学会（AAAE）终身会员、中国农业机械学会常务理事、地面机器系统分会副主任委员兼秘书长、中国农业机械学会材料与制造分会副主任委员等。