本研究方向以電力設(shè)備和交通設(shè)施的材料耐久性發(fā)展理論為指導(dǎo)，充分利用本室在材料性能評(píng)價(jià)與分析的優(yōu)勢(shì)，從材料耐久性安全評(píng)估與工業(yè)分析監(jiān)測(cè)機(jī)理研究入手，將各種光、電、聲等傳感分析技術(shù)與新型半導(dǎo)體、金屬納米材料等結(jié)合在一起，發(fā)展了一些新型的用于電力設(shè)備和交通設(shè)施材料耐久性安全評(píng)估和監(jiān)測(cè)的新技術(shù)、新方法，為電力與交通等行業(yè)或工業(yè)領(lǐng)域的安全運(yùn)行提供了重要保障。而且，火力發(fā)電和公路沿線排放的環(huán)境污染物及路面瀝青材料暴曬下的揮發(fā)物，對(duì)人們生活環(huán)境和健康帶來嚴(yán)重影響，如導(dǎo)致呼吸道和皮膚感染及胸悶、頭痛等，甚至產(chǎn)生基因突變而形成皮膚癌、肺癌、胃癌等惡性腫瘤，危害人類安全和生存，因此對(duì)電力生產(chǎn)和交通運(yùn)行過程中出現(xiàn)的有害物質(zhì)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)、生化分析和環(huán)境安全評(píng)價(jià)顯得尤為重要。故本方向還結(jié)合納米材料技術(shù)和工業(yè)分析手段進(jìn)行了拓展，發(fā)展了電廠水質(zhì)監(jiān)測(cè)、電廠和公路沿線大氣污染物和重金屬的快速檢測(cè)新方法、與基于疾病診斷的致癌基因蛋白檢測(cè)的傳感芯片及相應(yīng)檢測(cè)裝置的研發(fā)，為提出合理的節(jié)能減排措施、造福人類做出了重要貢獻(xiàn)。
同時(shí)，由本重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室牽頭，聯(lián)合湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院、中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所、益陽益華水產(chǎn)品有限公司、廣東溫氏食品集團(tuán)股份有限公司等高等院校及企事業(yè)單位建立了“微納生物傳感與安全檢測(cè)協(xié)同創(chuàng)新中心”，發(fā)展了一些有毒有害物質(zhì)和致癌基因檢測(cè)的微納生物傳感分析新方法，不僅有效地拓展了本研究方向在環(huán)境、生物和納米科學(xué)領(lǐng)域的廣泛交叉和深度研究，而且為發(fā)展一些新型的用于電力設(shè)備和交通設(shè)施材料耐久性安全評(píng)估和監(jiān)測(cè)的新技術(shù)、新方法提供重要的理論依據(jù)和應(yīng)用指導(dǎo)。
近年來，該方向主要開展了如下四個(gè)方面的工作：①交通設(shè)施監(jiān)測(cè)新方法，如橋梁健康監(jiān)測(cè)、公路路基和護(hù)坡土壤中水分和重金屬的快速檢測(cè)；②電力化學(xué)分析新技術(shù)，如變壓器油中溶解氣體的檢測(cè)和火電廠含硫、含氮物質(zhì)的監(jiān)測(cè)；③材料化學(xué)分析與關(guān)聯(lián)環(huán)境健康的安全評(píng)價(jià)新方法；④組建了“微納生物傳感與安全檢測(cè)協(xié)同創(chuàng)新中心”。該方向完成各類縱向科研項(xiàng)目17項(xiàng)，其中國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目子課題“基于物聯(lián)網(wǎng)的小流域廢物流動(dòng)監(jiān)控體系研究”1項(xiàng)及國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目5項(xiàng)，經(jīng)費(fèi)共267萬元，獲中國(guó)公路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)一項(xiàng)，獲國(guó)家專利59項(xiàng)，其中發(fā)明專利3項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文40篇，其中一區(qū)論文3篇。該方向研究人員參加國(guó)際國(guó)內(nèi)會(huì)議50余人次，并多次邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外相關(guān)專家來校做學(xué)術(shù)報(bào)告并聘請(qǐng)為客座教授。
該研究方向的學(xué)術(shù)帶頭人曹忠教授為湖南省高等學(xué)校首批認(rèn)定的“2011協(xié)同創(chuàng)新中心”----“現(xiàn)代公路交通基礎(chǔ)設(shè)施先進(jìn)建養(yǎng)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心”的骨干成員，也是中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)微納器件與系統(tǒng)技術(shù)學(xué)會(huì)理事、中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)化學(xué)傳感器專業(yè)委員會(huì)委員（全國(guó)共計(jì)46人）、湖南省化學(xué)化工學(xué)會(huì)常務(wù)理事、湖南省精密儀器測(cè)試學(xué)會(huì)理事—兼波譜專業(yè)委員會(huì)副主任，2009年入選教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃（2013年驗(yàn)收），2011年入選湖南省普通高校學(xué)科帶頭人（2014年驗(yàn)收），擔(dān)任CEAM 2011國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議共同大會(huì)主席和組委會(huì)主席，并作大會(huì)主旨報(bào)告；發(fā)表SCI收錄論文91篇（其中1區(qū)15篇，2區(qū)12篇，影響因子IF>3.0的有28篇），EI收錄97篇，400多篇次被SCI引證收錄。