1996-1999曾在日本神奈川科學院擔任研究員。1998入選中科院“百人計劃”，1999 4月回國工作。現任中國科學院化學研究所研究員、博士生導師、吉林大學客座教授。2004年至2006年，擔任國家納米科學中心首席科學家。
1999年底，姜磊和他的課題組隆重推出超兩親(親水親油)二元協同界面材料技術和超疏水(疏水疏油)二元協同界面納米材料，並使技術實用化，從而擁有納米技術處理的殺菌、防輻射、防黴、無水無油織物的特殊效果和眾所周知的“納米自粘”
2001年，姜磊和他的團隊成功開發了超疏水陣列碳納米管薄膜，德國《應用化學雜誌》對此有詳細報道。然後，他們利用普通疏水聚合物甚至兩親聚合物實現超疏水性能，並被國際權威雜誌《先進材料》主編邀請撰寫系統綜述文章。
2003年2月，德國《應用化學雜誌》在國際上首次報道，姜磊團隊成功地用親水性聚乙烯醇分子研制出超疏水性聚乙烯醇納米纖維。
超疏水性是指水在固體表面的接觸角大於150度，這是固體表面的重要特征。國際上60年的超疏水研究成果表明，在疏水材料表面構築微觀粗糙幾何結構，並對表面進行氟化處理，是獲得超疏水表面最常用的方法和手段。
姜磊的小組首次報道了氟化碳納米管薄膜具有超疏水性，並從普通聚合物聚丙烯腈制備了無氟超疏水納米纖維，證明了納米結構在超疏水性中的重要作用。姜磊最近的研究首次證明，超疏水表面也可以通過以兩親性聚合物為原料構建納米大小的凸凹幾何結構來獲得。據有關專家介紹，這壹研究成果打破了幾十年來“只有疏水材料才能獲得超疏水表面”這壹論斷的局限，大大拓展了超疏水材料的制備範圍，必將為超疏水納米材料的制備開創壹片新天地。
姜磊研究員壹直從事仿生納米功能界面材料的研究，提出了“納米界面材料二元協同效應”的新思路，揭示了生物表面超疏水的機理，指導了相關仿生材料的可控制備，在超兩親/超雙疏功能材料的制備和性能研究方面取得了系統創新。研究體系以無機微納結構的制備及其表面功能化修飾為重點，相關成果引起了國際同行的關註，推動了該方向在國際上的發展。承擔973項目(項目負責人)、基金委重點項目(負責人)、院創新、國家“十五”科技攻關等項目。
2005年以“具有特殊潤濕性(超疏水/超親水)的二元協同納米界面材料的構建”成果獲得國家自然科學二等獎(第壹獲得者)。還撰寫了專著《仿生智能納米界面材料》。曾獲中國化學會青年化學獎、國家自然科學基金傑出青年基金、中科院百人計劃終評和國家傑出青年基金、中國青年科技獎、“中國青年科學家獎提名獎”。2003-2006年連續四年獲得中國科學院優秀博士生導師獎。多次以主席身份組織國際和雙邊會議，20多次應邀在國際和雙邊會議上作專題報告。他目前是《無機化學和小分子生物學雜誌》的編輯委員會成員。截至目前，已培養博士後、博士、碩士19人，其中4名博士生獲得中國科學院院長特別獎學金，2名博士生獲得中國化學會青年化學獎，1名博士生獲得全國優秀博士論文獎，1名博士後獲得德國洪堡基金會2006年度索菲亞獎研究基金(1萬歐元)。