- wytwarzanie oraz funkcjonalizacja wielkopowierzchniowego grafenu HSMG®,
- biomateriały i inżynieria biomedyczna, w tym wykorzystanie technik numerycznych w diagnostyce medycznej oraz opracowanie nowych powłok antybakteryjnych,
- nanotechnologia,
- konstrukcja robotów medycznych,
- biomechanika,
- konstrukcja, programowanie i akcesoria robotów mobilnych,
- obróbki cieplno-chemiczne części maszyn i urządzeń oraz technologie powłok funkcjonalnych,
- energetyka konwencjonalna i odnawialna oraz instalacje energetyczno-przepływowe,
- technika cieplna i chłodnictwo – optymalizacja systemów grzewczych, chłodniczych i klimatyzacyjnych,
- optymalizacja budowy oraz procedur eksploatacji maszyn i urządzeń przepływowych na podstawie badań numerycznych
i eksperymentalnych, - badania procesów obróbki ubytkowej, zwłaszcza obróbki ściernej,
- układy sterowania i napędy maszyn,
- badania teoretyczne, numeryczne i eksperymentalne układów mechanicznych i zastosowania wyników tych badań w różnych dziedzinach nauki i techniki, w tym dynamiki nieliniowej, teorii chaosu, konstrukcjach cienkościennych, obejmujących również modelowanie i badania statyczne/dynamiczne mikro/nano belek, płyt i powłok wykonanych z nowoczesnych materiałów (w tym kompozyty),
- monitorowanie i sterowanie dynamiką układów mechanicznych i mechatronicznych z uwzględnieniem dyskretnego i ciągłego rozkładu masy,
- wytrzymałość materiałów – konstrukcje z materiałów tradycyjnych i kompozytów (Functionally Graded Materials, Fibre Metal Laminate, Fibre Reinforced Polimer),
- konstrukcje lekkie – wytrzymałość i nieliniowa stateczność konstrukcji cienkościennych obciążonych statycznie i dynamicznie,
- badania urządzeń technologicznych, maszyn, pojazdów, między innymi w zakresie minimalizacji zużycia energii, materiałów eksploatacyjnych, ochrony środowiska,
- badania procesów technologicznych i ich modelowanie z wykorzystaniem nowoczesnych technik informatycznych, w tym metod sztuczniej inteligencji, bezzałogowych platform lądowych (BPL) do zastosowań w systemach bezpieczeństwa i obronności państwa, sterowanie procesami dynamicznymi,
- badania w zakresie innowacyjnych technologii wykorzystywanych w odlewnictwie,
- badania układów napędowych, silników spalinowych i ich układów zasilania,
- badania dynamiki oraz stabilności i kierowalności pojazdu,
- badania trybologiczne,
- badania z dziedziny transportu.