본 연구실은 나노 구조체를 제작, 활용하여 거시적 전기화학 셀에서 발견할 수 없었던 새로운 물질 전달 현상 규명한다. 더불어 전기화학에 광화학 기술 등을 접목하여 분자의 집합체 측정에서 벗어나 단일 분자/효소를 분리 측정하여 새로운 화학적/물리적 특성을 발견한다. 이러한 기초연구를 바탕으로 전자회로를 모사하는 수용액 기반 이온회로 제작, 물질 전달의 정교한 제어 시스템을 통한 수처리(물의 정화와 분리), 전기화학 기반 소형 진단 장치, 조절된 약물 전달 시스템 개발 등의 응용 연구도 수행한다.