羅聃副研究員主要從事納米材料自組裝及分子自組裝的研究，通過構建一系列無機-有機、無機-無機組裝體系，對組裝結構與性能間的構效關系進行系統的研究。
在材料合成領域，羅聃副研究員通過超小納米粒子的定向組裝構建了超薄納米卷結構。由于納米卷獨特的幾何形貌和非晶結構，且形貌可隨溶液擾動而隨意改變。這種形貌可變性賦予了納米卷極大的空間位阻，相較于常規的形貌固定材料，納米卷可大幅抑制蛋白吸附及細胞的非特異性內吞，實現優異的生物相容性（J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 14211-14216）。并利用氨基配體與幾何結構匹配的直鏈烷烴自組裝形成的軟模板，開發一種“幾何匹配烷烴輔助液相合成策略”，實現多種二維金屬硫化物納米材料的制備（Nano Energy 2020, 72, 104689）。
在能源轉化及催化領域，納米材料的自組裝結構不僅可放大功能材料的物理/化學性質，同時納米粒子在限域空間的有序排列促進了顆粒間協同作用，產生新的“集合效應”（Small 2015, 11, 5984）。根據該理念，羅聃副研究員通過乳化自組裝法制備了緊密有序排列的量子點超粒子，將組裝體內部的顆粒間距縮小至亞納米尺度（~0.3 nm）。該結構克服組裝體內部納米顆粒間電子傳輸的障礙，并誘導量子點耦合產生新的電子態，展現出增強光電響應的“集合效應”，從而大幅提升光催化活性（Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1701982）。通過釕納米粒子與碳纖維組裝，改變了釕的電荷分布和態密度，實現高效電解水制氫（J. Mater. Chem. A 2018, 6, 2311）。
礦化膠原纖維是天然骨的重要組成單元，其有機/無機的有序堆疊結構是維持天然骨優異機械和生物學性能的關鍵（Small, 2016, 12, 4661）。針對目前無法有效模擬骨有序堆疊結構的不足，羅聃副研究員及合作團隊報道了一種熱力學控制的合成有序組裝纖維內礦化膠原的方法（Adv. Funct. Mater. 2019, 1806445）。所合成的有序組裝的纖維內礦化支架展現與天然骨高度一致的生物界面，并表現出強大的內源性干細胞募集能力。在細胞和動物實驗證明，該支架可刺激干細胞實現多相分化 ，從而實現骨缺損的有效修復（Adv. Mater. 2016, 28, 8740）。
