המכניקה הסטטיסטית היא תחום בפיזיקה המנתח את התנהגותן של מערכות פיזיקליות בכלים מתמטיים של תורת ההסתברות. היא אינה שואפת לתאר את מצבה המדויק של מערכת פיזיקלית נתונה, אלא את הערכים הממוצעים שבהם היא עשויה להימצא; על סמך ניתוח ההתנהגות הממוצעת של חלקיקיה היא גוזרת מסקנות בנוגע לתכונות המערכת כולה. דוגמה למערכות שבהן עוסקת המכניקה הסטטיסטית היא חומרים שהמבנה המיקרוסקופי שלהם הוא לא מסודר, כשל נוזל, המפגינים תכונות מכניות של מוצקים (להם לרוב מבנה גבישי). הבנת המצבים היציבים למחצה המתקבלים כאשר מקררים או מצופפים מערכות אלה הינה חשובה לחומרים מגוונים כגון זכוכיות, חומרים קרמיים (כלומר חומרים מוצקים שאינם מתכתיים או אורגניים), אבקות, קצף, וכן תחליבים (אמולסיות) ותרחיפים (כלומר תערובות הומוגניות של חומרים שאינם ממסים זה את זה). ליבו של המחקר הנוכחי התמקד בשימוש במודלים קינטיים – כלומר מודלים הקובעים כיצד החלקיקים המרכיבים את המערכת ישנו את מצבם עם הזמן – על מנת להסביר את ההאטה הדרמטית של הדינמיקה כאשר מתקרבים למצבים "תקועים" (כלומר חסרי תנועה) במערכות כגון אלה. מכיוון שהמבנה של זכוכיות כמעט בלתי ניתן להבחנה מזה של נוזל, הצענו להשתמש במודלים פשוטים, המוגדרים על סריג (כלומר תבנית מחזורית של חלקיקים), בהם הדינמיקה האיטית והקואופרטיבית (משותפת) נובעת מהעובדה שלחלקיקים דרוש שיתקיים תנאי מסוים על הסביבה המקומית על מנת שיוכלו לנוע. השתמשנו בשילוב של חישובים אנליטיים ושיטות נומריות מתקדמות אשר פיתחנו על מנת לחקור את ההשפעה של תיחום מרחבי על פיקוק במערכות כגון אלה. ביצענו מספר מחקרים משלימים אשר איפשרו לנו לנבא את הדינמיקה שתתקבל בסופו של דבר במערכות כגון אלה בהתבסס על הפיזור המרחבי ההתחלתי של החלקיקים במערכת בלבד. מחקרים אלה כללו את היכולת לנבא את הזמן הממוצע עד שחלקיק ישנה לראשונה את מצבו. בנוסף, חקרנו מודל בו חלקיקים נחסמו על ידי שכניהם התקועים באופן שמנע מהם לנוע בצורה דיפוזיבית במרחב (כלומר להתפשט מריכוזים גבוהים לנמוכים), וחקרנו תרחיש זה בהסתמך על ניתוח של הצעדים האפשריים מתוך תנאי התחלה כללי. מאמצים אלה על מודלים מבוססי אילוצים קינטיים הושלמו על ידי מחקר על תיסכול גיאומטרי – חוסר היכולת לרצות בו זמנית את כל האילוצים – בחומרים רכים מסדר גודל מזוסקופי (כלומר בתחום שבין עצמים מאקרוסקופיים רגילים לעצמים קוונטיים זעירים). המשכנו את מחקרנו העיוני של הסדר המרחבי בחלקיקים מיקרוניים המוגבלים לשכבה בודדת (מיקרון הוא אלפית המילימטר), והתחלנו מחקר על מֶטָא-חומרים מכניים קומבינטוריים. מטא-חומרים הם באופן כללי חומרים סינתטיים-למחצה שהונדסו כך שיהיו בעלי תכונות רצויות לא טבעיות, ומטא-חומרים מכניים קומבינטוריים מורכבים מאבני בניין גמישות המסודרות בצורה לא מחזורית במרחב, כך שלמערכת מתקבלות תגובות מכניות ייחודיות. לבסוף, חקרנו תרחיש פיזיקלי נוסף בו תופעות קואופרטיביות הינן חשובות – האינטראקציות האלסטיות בין תאים חיים. חקרנו כיצד אופנים שונים לוויסות של הפעילות המכנית משפיעים על האינטראקציה בין תאים רחוקים.