提出了结构塑性动力响应中具有广泛适用必的新的无量纲数“响应数”,被国际该领域权威学者评价为“……表明被Zhao所建议的响应数是一个重要的、独立的无量纲数”、“对于……而言,响应数是唯一的无量纳控制参数”;提出了动载了结构在大挠度塑性动力响应“饱和冲量”的新概念,被学术同行评价为“这一现象由赵亚溥等首先发现”;组建了一支微系统力学的研究集体,筹建了微系统力学实验室,在MEMS设计、制备、检测和表征等方面开展了系统、深入的工作,有关微尺度粘着接触力学的研究得到国际相关学术界的重视。
在MEMS/NEMS表面效应方面(1)系统深入分析了多种分子间力(van der Waals力、Casimir力、静电力、水合力等)在MEMS/NEMS吸合以及非线性稳定性中的作用。得到的考虑表面力下的新的吸合参数以及"分离长度"为该领域新的结果,被国外学者多次引用;(2)从实验上测定了毛细力对相对湿度、加载速率的依赖性,从实验和理论两个方面研究了单分子自组装薄膜链长对粘附力的影响;(3)建立了粘着滞后模型。在NEMS薄膜弹性模量尺度效应方面(1)建立了考虑表面松弛、表面张力影响的新的理论模量,能够解释目前实验中存在的两种孑然相反的实验现象;(2)应用分子动力学模拟了表面驰豫和表面张力的关系以及对弹性模量尺度效应的共同影响。在微生化传感器方面(1)建立了表面应力的新的理论模型;(2)制备出基于表面应力的光驱动微纳生化传感器,能够使微悬臂梁产生可控的挠度;(3)和中国科学院生物物理所合作构建了基于F1分子马达的纳米器件,实现了外加磁矩控制分子马达的旋转。结合微生化传感器的研制;(3)开展了针对DNA和蛋白质粘附行为的"量子力学/分子力学"的多尺度数值模拟。