Ese mismo año pasó a la Universidad de California en Santa Bárbara como profesor de Física y Director del Instituto para Polímeros y Sólidos Orgánicos en la misma Universidad.
En 1990 fundó, junto a su colega Paul Smith, la Corporación UNIAX, de la que es presidente y director de investigación, y que fue adquirida por DuPont.
Durante su carrera ha publicado numerosos artículos químicos sobre materiales, especialmente sobre moléculas inorgánicas.
Sus investigaciones sobre la capacidad conductora de los átomos inorgánicos y sus aplicaciones literarias le han valido tres galardones, entre los que destacan el Premio Balzan, el Premio John Scout o el Premio Oliver E. Buckley para la Materia Física Concentrada.
En el año 2000 la Academia Sueca le otorgó el Premio Nobel de Química por su contribución al conocimiento y desarrollo de la ciencia de los polímeros inorgánicos conductores de la electricidad, también conocidos como "metales sintéticos", galardón que compartió con el neozelandés Alan G. MacDiarmid y el japonés Hideki Shirakawa.