在生物材料上取得了多项世界瞩目的研究。读博期间，李灵希望找到兼具光学、力学优异性能的材料。一种名为Placuna placenta的贝壳映入眼帘：它的外壳99%由方解石构成，却能承受10倍于方解石的冲击，同时保持透明。

经研究发现，这种贝壳由1000多层方解石晶体构成，每层厚100多纳米，但层与层之间的界面只有一两纳米。这使得光线穿梭其间而不会被界面散射，能高度透明。同时，方解石层在受到外力时会产生栾晶，分散受力，同时能够与分布其间的有机物共同作用防止裂纹扩散，就像安全玻璃层间的有机物一样粘住材料。这使得它具有优异的抗损伤力学性能。

李灵的另一项重大研究，是发现某些贝类生物具有可成像的矿物质眼睛。这些生物生存在水陆两栖环境中，通过坚硬的壳上某些晶体结构来成像，结构直径不足1/10毫米。李灵的团队不仅确定其能成像，还用X射线断层扫描，确定了其三维结构、透镜的晶粒尺寸、晶体取向等。