Der Forschungsschwerpunkt des BioNanoPhysics-Centers liegt auf Strukturen mit Abmessungen auf der Nanometerskala sowie auf weicher und biologischer Materie. Die Nanotechnologie bildet die Grundlage für einen wesentlichen Anteil der technologischen Neuerungen des 21. Jahrhunderts. Dabei spielt die gezielte Herstellung von Nanostrukturen mit bestimmen Funktionalitäten ebenso eine Rolle wie deren hochauflösende Charakterisierung. Auch für ein besseres Verständnis biologischer Abläufe sind detaillierte Kenntnisse der beteiligten Systeme auf der Nanoskala erforderlich.

Im BioNanoPhysics-Center werden experimentelle Untersuchungen ebenso wie theoretische Modellierung durchgeführt. Die Forschungsinhalte umfassen u.a. Bionanotechnologie, Vielkörperphysik, Festkörper­physik an niedrig­dimensionalen Systemen, Nanoantennen, sowie Grenzflächen zwischen weicher ((Makro-)Moleküle, Zellen) und harter Materie. Ein methodischer Fokus liegt dabei zum einen auf der Herstellung der zu untersuchenden Systeme, zum anderen auf modernen hochauflösenden Mikroskopie-, Spektroskopie- und Streutechniken. Der Einsatz solcher Methoden auf nanoskaliger, komplexer oder hybrider Materie bietet faszinierende Einblicke in dieses interdisziplinäre Gebiet und lotet das Anwendungspotential der untersuchten Nanostrukturen aus. Dementsprechend bestehen zahlreiche Koopera­tionen des BioNanoPhysics-Centers mit anderen Fachgebieten, insbesondere innerhalb des Zentrums für Licht-Materie-Interaktion, Sensoren und Analytik LISA+ und des Studiengangs Nanoscience, mit den Fach­bereichen Chemie und Biologie, dem Exzellencluster Maschinelles Lernen sowie der Medizinischen Fakultät.