З вересня 2011 року на кафедрі започаткована науково-навчальна лабораторія нанотехнологій на залізничному транспорті, яка у поєднанні із галузевими лабораторіями – хіммотологічною та механізації вантажно-розвантажувальних робіт виконує наступні науково-дослідні роботи:

• розробка технологій керування тертям в контакті «колесо-рейка» за рахунок використання електричних та магнітних полів;
• дослідження впливу електричних та магнітних полів на змащувальні властивості олив та дизельних палив;
• розробка засобів для ресурсозбереження в машинах на основі використання електричних та магнітних полів;
• дослідження та розробка систем дозованого змащення рейок та інших елементів колій залізниць та метрополітену;
• дослідження та розробка систем дозованого змащення вузлів тертя рухомого складу, колійних машин, будівельних та підйомно-транспортних машин;
• дослідження та розробка циркуляційних систем змащення вузлів тертя обладнання і машин;
• дослідження параметрів та розробка енергозберігаючих очисників олив та палив від механічних домішок та води;
• проведення аналізу стану нафтопродуктів;
• дослідження параметрів та розробка тихохідних високомоментних гідромоторів із використанням силових гідроциліндрів.

Також для забезпечення потреб сучасного виробництва фахівцями кафедри виконують науково-дослідні та дослідно-конструкторські роботи, результатом яких є створення нового сучасного обладнання для механізації вантажно-розвантажувальних, будівельних та колійних робіт:

• вібраційні машини для розвантаження насипних вантажів з напіввагонів та вагонів-хоперів;
• стаціонарні та навісні вібраційні пристрої та буро-фрезерні машини для розпушування мерзлих вантажів в напіввагонах;
• заходи щодо попередження змерзанню насипних вантажів;
• покращення умов перевезення насипних вантажів взимку та розробка засобів їх розвантаження і складування;
• пристрої для очищення рухомого складу після розвантаження;
• навісні, стаціонарні та пересувні пристрої для закривання люків напіввагонів;
• бункерно-конвеєрні комплекси для розвантаження і сортування насипних вантажів;
• модернізація підвищених колій для більш ефективної та безпечної роботи з насипними вантажами;
• допоміжне обладнання для роботи з вагонами на підвищених коліях;
• пристрої для розрівнювання насипних вантажів в напіввагонах;
• навісне обладнання для підйомно-транспортних машин (траверси, спредери, вантажезахоплювачі для штучних та насипних вантажів, тощо);
• маневрові засобів для пересування рухомого складу;
• удосконалення транспортно-складського господарства підприємств;
• підвищення ефективності роботи різних конструкцій вагоноперекидачів;
• транспортно-складська логістика.

По кожному з перелічених НДР виконуються докторські та кандидатські дисертації, отримані патенти на винаходи та корисні моделі. Результати робіт впроваджені в експлуатаційних умовах на підприємствах Укрзалізниці, харківському Метрополітені, а також в машинобудівних, гірничо-збагачувальних та металургійних підприємствах України.

Крім науково-дослідних робіт спеціалісти кафедри виконують конструкторські роботи та надають підприємствам України наукомісткі послуги, до яких відносяться:

• проектування систем дозованого змащення та циркуляційних систем змащення вузлів тертя технологічного обладнання;
• проектування стаціонарних та мобільних комплексів для обслуговування гідравлічних систем і систем змащення (аналіз поточного стану, промивка систем, тонка очистка олив, збір та сортування відпрацьованих олив);
• проектування лабораторій з контролю якості нафтопродуктів;
• підвищення кваліфікації персоналу підприємств в галузі ресурсозбереження;
• розробка та удосконалення приводів вантажно-розвантажувальних та колійних машин за рахунок заміни приводу «мотор-редуктор» на привод із високомоментним гідромотором;
• розробка та удосконалення обладнання для механізації вантажно-розвантажувальних робіт.

В 2013-2014 рр. галузева хіммотологічна науково-дослідна лабораторія пройшла атестацію, що дало можливість виконувати для залізниць та інших підприємств аналіз трибологічних та фізико-хімічних властивостей мастильних матеріалів.