2002年2月7日，Nature415,599(2002) 發表了高義華的工作：世界首次研究納米級液態物質的膨脹性質，利用Ga填充納米碳管研制世界“最小溫度計”。2005年9月30日，高義華和他的二位領導：Prof. Yoshio Bando（組長）、Prof.DmitriGolberg（副組長），因為新型納米管的研制和納米溫度計的發明壹起榮獲第16屆國際上很有聲望的日本“築波傑出科學家獎”TsukubaPrize[由1973年獲物理學諾貝爾獎的江崎玲於奈教授(Leo Esaki) 頒獎；記者招待會上，江崎玲於奈教授、2000年獲化學諾貝爾獎的白川英樹教授 (Hideki Shirakawa) 等陪同3位TsukubaPrize獲得者留影紀念]。
高義華還取得了如下所述的系列代表性成果。
融合熱動平衡、力平衡和電平衡等基本物理原理和概念，發現壹種新的反常大膨脹效應—SiO2包裹的微球殼與納米管復合結構中Ga微球的電液壓膨脹效應[Appl.Phys.Lett. 99,083112(2011)] 。
通過簡單的化學氣相沈積法，在p型GaN襯底上制備合金化GaxZn1-xO納米線陣列，構成GaxZn1-xO納米線/p-GaN基底LED器件，實現了帶隙的減小，基於界面電子-空穴對的復合，電致發光波長從ZnO紫外波長382 nm 紅移~100nm到可見光區域的480nm,解決了現有的ZnO摻雜能帶調節波長太窄（僅50nm）的問題[Laser PhotonicsRev.8,429–435(2014)] 。對ZnO納米陣列Sb的p型摻雜的能帶調控,得到無紫外發射的白光LED，解決了現有GaN類白光LED必須借助於熒光粉調節才能白光發射的問題[Adv.Funct.Mater.DOI: 10.1002/adfm.201404316] 。
進行可編織能源裝置的光-電轉換研究。基於利用簡單方法，提高電子的傳輸效率和光子的捕獲效率來實現高轉化效率的可編織太陽能電池的重要性，利用壹步水熱法，在直徑為0.5mm的Ti絲上，生長出長度為幾十微米量級的樹幹狀TiO2納米線和樹幹上茂密的TiO2納米分枝，克服了現有研究步驟繁瑣的缺點,簡單構建電子長程傳輸通道和提高光吸收的大比表面積，研制出轉化效率達到6.32%的纖維染料敏化太陽能電池 [Sci. Rep.4, 4420(2014)] 。
開展了太陽能存儲的先期研究工作-高性能固態柔性超級電容器的研究：聚吡咯－二氧化錳－微米級碳纖維復合結構的可驅動微器件的固態柔性超級電容器研究[體電容密度69.3F/cm2,Sci.Rep.3,2286(2013)] ,用於可攜帶能量存儲的棉線基三維多級納米結構的超級電容器[Adv.Mater.25,4925(2013) ,面電容密度1.49F/cm2]和等級納米結構的大容量的聚吡咯－二氧化錳非對稱超級電容器[Nanoscale6,2922(2014) ，面電容密度1.41F/cm2,能量密度0.63mWh/cm2,功率密度0.9mW/cm2]的研究。這些柔性超級電容器組成的能量存儲單元成功驅動了商用小型液晶屏，LED，馬達和玩具電動車等。這些工作給出了納米結構的二氧化錳在酸性電解質中容易被腐蝕的直接微觀證據和解決此問題的辦法。通過研制非對稱電極，提高了工作電壓。巧妙地通過有機導電材料的包覆，既解決了活性材料二氧化錳的抗腐蝕問題，保證其電化學性能的充分發揮，又增加了電化學過程中電子、離子的傳輸通道，進壹步提高了器件的電容性能。這些研究，對於有機－無機復合材料在超級電容器中的應用，有重要的參考價值。
迄今，高義華***獲得2項中國專利、2項美國專利和6項日本專利,正在申請9項中國專利。現從事納米材料與器件的能量轉換、存儲與探測研究，分為3個主要方向：1,納米氧化物陣列的LED研究與光探測研究;2,可編織太陽能電池的光-電轉換與電能存儲研究;3,金屬液體填充納米管的電-力轉換與熱探測研究。