Grenzschichten sind das bestimmende Element bei der Wechselwirkung zwischen jeglichen Phasen. Auf dem Gebiet der Verbundwerkstoffe und hybriden Bauteile erlangen sie durch ihre meist lasttragende Aufgabe sogar eine noch höhere Bedeutung. Grenzschichten haben meist nur eine Ausdehnung von wenigen Nanometern, jedoch können sich ihre Eigenschaften vollständig vom Grundmaterial unterscheiden. Infolge der geringen geometrischen Ausdehnung ist die Charakterisierung von Grenzschichten sehr aufwändig und bestehende Erkenntnisse auf wenige spezielle Betrachtungen und Methoden beschränkt. Die Anwendung hochauflösender Analyseverfahren und die Entwicklung geeigneter Charakterisierungsmethodik am Beispiel von hybriden Bauteilen ist ein Forschungsschwerpunkt der Nachwuchsgruppe. Hierbei werden Röntgenphotoelektronenspektroskopie, Rasterelektronen- und Rasterkraftmikroskopie angewandt, um einen neuartigen Informationsgewinn über herstellungsprozessbedingte Eigenschaften der Grenzschichten zu erhalten. Durch die Anwendung der Infrarot-Mikroskopie, einer in situ-µ-Computertomographie und neuer Prüftechniken sollen Methoden zur industriealisierbaren Grenzschichtanalytik erforscht werden.
Neben der Analytik ist die gezielte chemische und morphologische Modifikation von Grenzschichten ein Forschungsschwerpunkt der Nachwuchsgruppe. Die untersuchten Methoden zur Grenzschichtmodifizierung sind die Laserbearbeitung und -strukturierung, chemische und elektrochemische Behandlung, Plasmabehandlung und -beschichtung, Einbau von Nanopartikeln und die molekulare Anpassung von Polymeren an der Grenzschicht.