Основные научные результаты Пономаренко С.А. получены в области химии кремнийорганических олигомеров, полимеров и дендримеров, востребованных в органической электронике и фотонике. Разработаны кремнийорганические «молекулярные антенны», использование которых в качестве наноструктурированных люминофоров привело к получению нового класса высокоэффективных полимерных сцинтилляторов и люминесцентных сместителей спектра. Синтезированы монофункционализованные олиготиофены, из которых впервые получены высокопроизводительные «самособирающиеся» монослойные полевые транзисторы, интегральные микросхемы и сверхчувствительные сенсоры. Ряд научных результатов Пономаренко С.А. опубликован в журналах «Nature» и «Nature Nanotechnologies». В 1998 г. в составе авторского коллектива Пономаренко С.А. получил Главную премию «МАИК-Наука» за лучшую публикацию по химии. Под руководством Пономаренко С.А. защищены 8 кандидатских диссертаций. Пономаренко С.А. – рецензент ряда отечественных и зарубежных журналов издательств «МАИК-Наука», «American Chemical Society», «Royal Chemical Society», «Wiley» «Elsevier» и др., эксперт фондов РФФИ и РНФ, член Ученого совета ИСПМ им. Н.С. Ениколопова РАН, экспертного совета ВАК по органической химии, Российского и Международного обществ по Жидким кристаллам, Российского Менделеевского химического общества и Американского химического общества. Ключевые слова Химия высокомолекулярных соединений Химия кремнийорганических соединений Органическая электроника и фотоника Олиготиофены Полисопряженные системы