张晓慧博士长期致力于新型生物材料的开发与应用，工程化组织器官及疾病模型的体外构建，生殖医学工程，以及细胞冷冻保存等生物医学工领域中的应用研究。近年来，参与多项美国国立卫生研究院基金，美国自然科学基金以及美国医学与创新性技术一体化中心项目。在Biomaterials, Lab on a Chip, Advanced Drug Delivery Review, Nanomedicine等国际知名学术期刊发表论文27篇,累计影响因子超过160，文章总引用次数超过1120次，H因子16。第一作者文章平均引用次数超过63次，其中第一作者文章（Biomaterials 29, 2217-2227（2008））单篇引用次数超过160次。张晓慧博士申报大国际发明专利有6项。发表在Lab on a Chip的第一作者文章 （2011,11, 2535-2340）被Nature Photonics（5, 512 (2011)）选作科研亮点，以Wide-Field Imaging: Sorting Sperm为题撰写了评论文章，肯定了该项研究对辅助生殖技术发展的重要意义，阐述了其广泛的应用前景。另外，作为第一完成人的基于微液滴的连续超速玻璃化冻存方面的研究工作被欧洲著名的科技杂志Research Media作为International Innovation进行专题采访报道，并高度肯定了该技术对提高卵细胞冻存成功率的极大潜力，对实现生育能力的保存具有重要意义。