Η Δρ Κ. Μεργιά είναι Διεθύντρια Ερευνών, επιστημονική υπεύθυνη και συντονίστρια του Προγράμματος των Υλικών του Ευρωπαϊκού Προγράμματος Σύντηξης (EUROfusion) για την Ελληνική Ερευνητική Μονάδα. Είναι μέλος του Διοικητικού Συμβουλίου του Οργανισμού Fusion for Energy (F4E). Έχει αντιπροσωπεύσει την Ελλάδα στη Διοικούσα Επιτροπή του Ευρωπαϊκού Προγράμματος Σύντηξης (EFDA) και σε Υπο-Επιτροπές Τεχνολογίας. Είναι μέλος της επιτροπής κρίσης των επιστημονικών αιτήσεων για τη χρήση των πειραματικών διατάξεων στο Κέντρο Επιταχυντών του Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, στη Γερμανία. Είναι εθνική εκπρόσωπος στην Ευρωπαϊκή Εταιρεία Σκέδασης Νετρονίων (ENSA) από το 2008.

Τα ερευνητικά της ενδιαφέροντα αναφέρονται στη μελέτη της βλάβης που προκαλεί η ακτινοβολία σε υλικά, στη μελέτη υλικών αντιμέτωπων με το πλάσμα, αλλαγών φάσης και φαινομένων μεταφοράς, αλληλεπιδράσεων μετάλλου-κεραμικού, επιφανειακών φαινομένων οξείδωσης, στη μηχανική των υλικών (μελέτη του προρώδους, εσωτερκών τάσεων, φραγμών οξείδωσης, συνένωση υλικών)  και στη μελέτη μαγνητικών υλικών (κράματα FeCr και ατσάλια, μαγνητικά υμένια και spin glasses).

Είναι επιστημονική υπεύθυνη και συντονίστρια πακέτων εργασίας σε αρκετά Ευρωπαϊκά Προγράμματα, Προγράμματα του Διεθνούς Οργανισμού Ατομικής Ενέργειας και ερευνητικές δραστηριότητες του Ευρωπαϊκού Προγράμματος Σύντηξης. Η συνολική χρηματοδότηση που έχει προσελκύσει ανέρχεται σε 4.5 M€ για την περίοδο 2003-2020. Οι ερευνητικές περιοχές των προγραμμάτων αυτών αφορούν σε υλικά με εφαρμογές στην παραγωγή ενέργειας μέσω σύντηξης, υλικά για ακραία περιβάλλοντα και υλικά και εξαρτήματα για αεροδιαστημικές εφαρμογές.

Έχει συγγράψει περισσότερες από 70 δημοσιεύσεις σε περιοδικά με κριτή, 80 δημοσιεύσεις σε πρακτικά συνεδρίων και πάνω από 100 επιστημονικές εκθέσεις. Είναι κριτής σε 12 περιοδικά. Έχει αναπτύξει ισχυρή συνεργασία με πολλά Ευρωπαϊκά Ερευνητικά Κέντρα και Πανεπιστήμια, όπως Rutherford Appleton Laboratories, Μεγάλη Βρετανία, SCK CEN, Βέλγιο, Culham Centre for Fusion Energy, UKAEA, Μεγάλη Βρετανία, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Γερμανία, TECNALIA Research and Innovation, Ισπανία, Πολυτεχνείο του Τορίνου, Ιταλία, Πολωνική Ακαδημία Επιστημών, Ινστιτούτο Φυσικής, Poland.  Oι δεσμοί συνεργασίας έχουν υλοποιηθεί μέσω κοινών δημοσιεύσεων και ερευνητικών προγραμμάτων.

Έχει αναπτύξει εργαστηριακές υποδομές για τη μελέτη της δομής και νανοδομής των υλικών, μηχανικών ιδιοτήτων, ατελειών και προσμίξεων σε υλικά, ηλεκτρικών ιδιοτήτων, υποδομές παρασκευής δειγμάτων, εργαστήριο μεταλλογραφικής ανάλυσης και συστήματα χαμηλών και υψηλών θερμοκρασιών.