Hayriye Ünal’ın araştırmaları gıda güvenilirliğine katkıda bulunacak nanomalzemelerin geliştirilmesi konusunda yoğunlaşmaktadır. Antimikrobiyal/antibiyofilm özellikli nanomalzeme ve yüzeyler; doğal antimikrobiyel ajanların kontrollü salınımını gerçekleştiren nanoyapılar; ışık ile aktive olan fonksiyonel yüzeyler ve raf ömrünü uzatma özelliğine sahip aktif gıda ambalajları geliştirilmesi konularında çalışmaları bulunmaktadır.