Основним науковим напрямом кафедри матеріалознавства є наступний: «Структура та властивості електрохімічних матеріалів під впливом зовнішніх факторів». Дослідження спрямоване на виявлення та вивчення основних факторів, що впливають на електрохімічне фазоутворення металів та сплавів через стадію переохолодженого рідкого стану.

Важливими чинниками практичного значення результатів роботи є їх перспективність та затребуваність у майбутньому для поліпшення якості життя людини. Так, в 2024-2025 рр. під керівництвом д.т.н., проф. О. Б. Гіріна була одержана перемога та виконаний науково-технічний проєкт, профінансований Science and Technology Center in Ukraine (S&T Grant STCU: “Advanced patentable technical solutions, based on the discovered phenomenon, for improving the quality of human life”). В результаті були створені на основі висунутих уявлень про електрохімічне фазоутворення чотири нових патентоздатних науково-технічних рішення.

На основі розвитку основного наукового напряму кафедра матеріалознавства неодноразово одержувала перемоги в конкурсах МОН України з виконання фундаментальних науково-дослідних робіт, що фінансувалися за рахунок коштів державного бюджету  (науковий керівник робіт – д.т.н., проф. О. Б. Гірін):

В результаті виконаних робіт було відкрито невідоме раніше явище електрохімічного фазоутворення металів через стадію переохолодженого рідкого стану, що внесло докорінні зміни в існуючі уявлення щодо фазоутворення електроосаджуваних металів. На основі одержаних даних можна цілеспрямовано створювати принципово нові типи електрохімічних покриттів, зокрема, наноструктурно-текстуровані чи аморфно-композиційні покриття, які мають унікальні властивості.

На кафедрі матеріалознавства працюють учені, кваліфікація яких визнана у науковому світі, що підтверджується численними запрошеннями на наукові симпозіуми та конференції. Співробітники кафедри виступили з науковими доповідями на міжнародних наукових симпозіумах і ділових зустрічах у Парижі (Франція), Давосі (Швейцарія), Тенеріфе (Іспанія), Вісбадені, Мюнхені і Андернасі (Німеччина), Афінах (Греція), Гонолулу і Чикаго (США), Монреалі (Канада), Волта Редонда (Бразилія), Гонконгу (Китай), Празі (Чехія), Римі (Італія) та інших містах світу.

Дискусія професора О. Б. Гіріна з доктором Б. МакКвіном (США) (ліворуч) на 206 Міжнародному науковому симпозіумі ECS у Гонолулу (США)

Виступ професора О. Б. Гіріна в Давос-Конгрес-Центрі на Міжнародному науковому форумі AFES у Давосі (Швейцарія)

Кафедра матеріалознавства постійно приділяє значну увагу підготовці кадрів вищої кваліфікації. На кафедрі відкрита аспірантура з правом підготовки фахівців освітньо-наукового ступеня доктора філософії (кандидата наук) із спеціальності G8 Матеріалознавство. 

Основним напрямом міжнародної науково-технічної діяльності кафедри матеріалознавства є розробка технологій одержання покриттів з поліпшеними властивостями. Під науковим керівництвом професора О. Б. Гіріна та при його участі одержано ряд перемог у міжнародних конкурсах Українського Науково-Технологічного Центру (УНТЦ) з науково-технічних проектів, які виконувалися на замовлення урядів США, Канади і Європейського Союзу.

Протягом 2003-2006 років кафедра матеріалознавства ДВНЗ УДХТУ спільно з Науково-технічним центром “Полімет” виконала науково-технічний проект УНТЦ № 2520 “Комплекс технологій протикорозійного захисту жерсті, яка використовується в харчовій промисловості” (проект фінансували уряди Європейського Союзу і Канади). Цей проект був спрямований на задоволення потреб загальнолюдської спільноти, адже тривале збереження продуктів харчування без втрати їх якості є одним із головних факторів, який суттєво впливає на стан здоров’я та життя людини.

Моніторинг виконання проекту УНТЦ № 2520 представником Державного департаменту США пані Дж. Тенненбаум і заступником виконавчого директора УНТЦ від США паном В. Корсунем

В результаті виконання проекту УНТЦ № 2520 на основі використання відкритого явища електрохімічного фазоутворення металів через стадію переохолодженого рідкого стану розроблено комплекс із семи технологій протикорозійного захисту жерсті. Розроблені технології у порівнянні з відомими є більш ресурсо- та енергозберігаючими (внаслідок зменшення товщини захисних покриттів без втрати їх якості) і більш екологічно чистими (внаслідок застосування менш токсичних електролітів). Ці технології мають високий потенціал комерціалізації на світовому ринку.

У 2005-2007 роках фахівці кафедри виконали спільно з Державним КБ “Південне” два науково-технічні проекти УНТЦ, а саме: “Розробка ефективної технології видобування дорогоцінних металів з утилізованої сировини” (проект № 3069, разом з кафедрою неорганічної хімії ДВНЗ УДХТУ) і “Розробка та дослідження високоефективних сплавів системи Si-Ge” (проект № Gr-87j, разом з кафедрою матеріалознавства НМетАУ). Ці проекти фінансував уряд США.

Колектив кафедри матеріалознавства вирішує науково-технічні завдання спільно з ученими закордонних закладів освіти і науки, що сприяє інтеграції ДВНЗ УДХТУ зі світовою науковою спільнотою. Так, фахівці кафедри співпрацюють із ученими таких університетів та інститутів, як Національний інститут стандартів і технологій (Гейзерсбург, США), Національний технічний університет Афін (Греція), Університет МакГілла (Монреаль, Канада) та інші.

Обговорення результатів сумісних досліджень в департаменті матеріалознавства та обробки матеріалів Університету МакГілла (Монреаль, Канада) з керівником департаменту професором Є. Шпунаром (другий праворуч)

Постійну увагу приділяють фахівці кафедри налагоджуванню зв’язків як з вітчизняними підприємствами з питань виконання гопдоговірних науково-дослідних робіт, так і з закордонними промисловими компаніями з питань виконання науково-технічних проектів.

Пошук шляхів комерціалізації розроблених технологій в Компанії Сідерургіка Насьонал (Волта Редонда, Бразилія) з керівником центральних лабораторій доктором Х. Мелло (другий ліворуч)

Колектив кафедри матеріалознавства постійно знаходиться у науковому пошуку, активізує навчання студентів впровадженням результатів своїх розробок у навчальний процес, розроблює нові напрями співробітництва з провідними інституціями та промисловими компаніями.