Sus campos de investigación han sido fibras biológicas, biomateriales basados en seda y mecánica celular. En su primera etapa como investigador desarrolló un nuevo dispositivo de ensayos mecánicos en condiciones controladas de humedad y temperatura que ha dado lugar a resultados importantes en el estudio de fibras biológicas. El estudio de las fibras y los biomateriales basados en seda ha continuado después con nuevas técnicas, buscando la producción de fibras artificiales bioinspiradas de altas prestaciones. Ha trabajado en particular en el estudio de la relación entre procesado, microestructura y propiedades, estableciendo colaboraciones con grupos médicos y con investigadores punteros especializados en estudios microestructurales. El trabajo con fibras de seda de araña y artificiales ha sido difundido en medios de comunicación general (diario ABC, La 2 de TVE). Por otro lado, el Prof. Plaza ha desarrollado su investigación en la línea de mecánica celular colaborando con diferentes investigadores en el campo biomédico. Los estudios han incluido el desarrollo y mejora de la técnica de aspiración mediante pipeta para medida de propiedades mecánicas de células, su aplicación al estudio de los cambios inducidos en células madre mediante ultrasonidos y al efecto de las proteínas del citoesqueleto, y también el estudio de la dinámica de la contracción del citoesqueleto. Sus trabajos experimentales y tecnológicos se completan con el desarrollo de modelos numéricos.
