立足于材料科学研究的前沿领域，面向国家及山东省经济社会快速发展的需要，聚焦山东省新旧动能转换的新材料和高端装备方向，融合材料、制造、信息、计算、物理、化学等多学科能力，集成和发展材料计算、实验和数据信息学的方法、工具和技术，重点解决新材料和高端装备领域的重大关键技术难题，促进新材料领域科学研究水平和高新技术产业的发展，为国家及山东省经济和社会的可持续发展做出积极贡献。

精准材料设计方向：聚焦先进材料及其高端装备的重大需求，融合材料、制造、信息、计算、物理、化学等多学科，集成和发展材料计算、实验和数据信息学的方法、工具和技术，实现快速和智能的工程化设计， 围绕新材料的开发成本减半的目标，加快新材料和高端装备的创新驱动、智能转型和绿色发展。

材料先进制造与工艺方向：发展高通量实验和集成计算材料工程，将其应用于高端装备的制造，探索材料制造过程中的组织和性能调控方法，实现材料成分、工艺、微观组织和性能之间相互关系的定量描述，突破材料成分设计和其构件形性协同制造的关键技术。

高性能结构材料方向：面向国家及山东省的创新需求，采用高通量材料制备及表征技术，发展和完善关键材料数据库和工具库，突破多尺度多层次高效的集成材料计算工程技术，设计和发展高性能结构材料。

新能源及功能材料方向：开展纳米及新能源材料的合成和性能表征的研究，探索纳米复合材料的微结构设计和性能改进的方法和技术，开发系列多重刺激响应的智能化有机—无机纳米复合功能材料。通过预先半导化等先进工艺手段，探索低压高性能压敏材料与薄膜的制备工艺及其低压化机理。将压电、压敏材料与发光材料相融合，研究发展特色鲜明的机-光-电多功能材料。