1、微纳器件材料制备与可靠性

基于材料多尺度和多层次界面的概念，设计并制备柔性电子器件、微机电系统、智能传感与驱动器等微纳器件用材料，开展微纳器件材料在多物理场下服役可靠性的基础研究。
    微纳器件材料制备及器件化 、微纳器件材料可靠性评价

2、小尺度材料力学行为及机理

面向微机电系统中的微小尺度部件与材料、芯片互连布线、各类微传感器与制动器材料、新能源材料的力学行为及失效问题，以各类薄膜和微小尺度材料为研究对象，开展材料微观结构与缺陷演化、界面与表面效应以及材料力学行为的基础研究，揭示材料尺度和界面控制小尺度材料力学行为的基本规律，探索建立材料力学行为尺度效应的理论模型，发展小尺度材料力学性能评价的新实验手段及表征技术。
    微小尺度材料力学行为及机理、微小尺度材料力学性能评价方法

3、纳米复合材料及力学行为

面相工程构件表面的多功能以及新型功能器件的小型化与复合化发展，设计制备高性能纳米层状复合材料，多功能纳米复合镀层/涂层材料等，开展微观结构与界面对纳米复合材料力学性能影响的应用基础研究，揭示尺度和界面相关的纳米复合材料失效物理机制，建立与发展尺度/界面控制纳米复合材料力学性能的理论模型。
    纳米复合材料制备、纳米复合材料力学行为及机理

4、增材制造材料及力学性能

围绕增材制造（AM）成形金属部件的质量认证与服役可靠性评价所面临的关键问题，研究部件的几何尺度、微结构与缺陷特性（尺寸、数量及分布）及表面状态等对AM成形金属部件力学性能的影响规律；探究AM成形部件力学性能调控方法与技术；建立基于小微样件数据驱动的复杂形状AM成形金属部件质量认证与可靠性评价的新理论与新方法。
    增材制造部件力学性能调控技术、增材制造部件力学性能评价

5、关键工程材料疲劳与可靠性

面向国家战略需求，重点关注新能源、航空航天、交通运输、深海深地等领域中关键工程构件与材料的疲劳失效与服役可靠性问题，开展关键工程材料长期服役过程中组织结构稳定性及可靠性评价的研究，建立工程材料与构件安全服役寿命评价的新理论与新方法。
    高温合金、钛合金、能源材料、其它重要工程领域材料

6、材料数字化与服役可靠性评价

围绕关键工程构件与材料长期服役可靠性评价所面临的关键技术问题，发展基于微试样的高通量服役性能测试原理、方法与技术；通过材料微结构表征与微试样的高通量测试，建立工程材料及其服役部件的制造工艺、组织结构、力学性能、服役可靠性的高通量基础数据库和智能知识库；发展人工智能驱动的工程构件服役性能评估大模型，构建智能传感-微试样高通量测试-人工智能驱动三位一体集成的工程构件服役寿命评价系统与智能平台；创建全新的微试样与人工智能融合的工程构件/材料力学性能测试与服役可靠性评价标准。
    材料力学性能高通量测试、人工智能驱动的服役寿命评价