Метою науково-дослідної діяльності кафедри ТОМВ є:

           Розширення, поглиблення та систематизації знань з отримання конструкційних та композиційних наноструктур та субмікронних покриттів, дослідження та аналіз їхнього елементного складу та структурних особливостей, а також змін, що відбуваються в цих матеріалах та структурах при їхній механічній, хімічній, термічній, електронній та оптичній модифікаціях з подальшим впровадженням цих знань в навчальний процес;

         Вдосконалення навчально-виховного процесу на факультетах комп’ютеризованих технологій машинобудування, електронних технологій, інформаційних технологій та систем, будівельного факультету ЧДТУ шляхом залучення науковців, викладачів, аспірантів, пошукачів, магістрантів та студентів до проведення наукових досліджень в ході виконання лабораторних робіт, курсових, дипломних проектів та дисертаційних досліджень на сучасному рівні, що сприяє поліпшенню якості навчальної роботи, залученню студентів до наукових проектів та їхньої участі у Днях студентської науки;

       Освоєння та розробка сучасних високоефективних технологій обробки діелектричних композиційних матеріалів, впровадження аналітичних та статистичних методів дослідження, аналізу та контролю геометричних та фізико-хімічних властивостей матеріалів; розширення міжнародних наукових та освітніх контактів, обмін науковими здобутками, спільні публікації та впровадження результатів досліджень в навчальний процес та науково-дослідні розробки.

Для досягнення поставленої мети вирішуються наступні задачі:

       Участь у навчальному процесі (проведення лабораторних, практичних робіт та ознайомчих екскурсій) по фізико-хімічним методам обробки та дослідження;

       Комплексне експрес-дослідження конструкційних та композиційних матеріалів і структур методами оптичної, растрової електронної, просвітлювальної електронної мікроскопії, енерго-мас-аналізу, рентгеноструктурного аналізу та металографії, стану тонкої структури, хімічного та фазового складу матеріалів за вимогами кафедр та для виконання дербюджетних та госпрозрахунковіх робіт;

       Розробка нових високоефективних методик обробки та дослідження матеріалів, розробка автоматизованих систем керування технологічним процесом обробки та спеціалізованого програмного забезпечення для керування процесом обробки, статистичного аналізу та обробки результатів досліджень, складання атласів та каталогів структур досліджених із залученням обладнання лабораторій;

       Консультації для наукових організацій, навчальних закладів та підприємств міста, виконання заявок на проведення досліджень для сторонніх організацій;

    Підготовка публікацій у спеціалізованих виданнях, доповідей та виступів на науково-практичних конференціях, семінарах та симпозіумах за результатами проведених досліджень у співавторстві з науковцями університету та інших організацій, у тому числі – міжнародних.

     Необхідно відмітити, що навіть в умовах обмеженого фінансування, на кафедрі активно проводяться дослідницькі роботи в галузі робототехніки, автоматизації технологічних процесів тощо. Концептуальні рішення та ідеї перевіряються і відпрацьовуються за допомогою прототипів побудованих на основі платформи Arduino. При цьому дані роботи активно впроваджуються в навчальний процес, в тематику бакалавських та магістерських робіт. На фото нижче представлено ряд макетів, що дозволяють не тільки освоювати основи програмування, але й перевіряти ті чи інші алгоритми керування.

Науково-технічну базу дослідних лабораторій кафедри складають:

–         Модифікована вакуумна установка УВН-71 – комбінована електронна обробка одно- та багатошарових металевих покриттів на діелектриках у вакуумі (однорідні покриття з контрольованою товщиною 10…5000 нм);

–         Модифікована електронно-променева установка УВН-74 – низькоенергетична електронно-променева мікрообробка поверхонь діелектриків у вакуумі (створені функціональні поверхневі шари товщиною 1…160 мкм);

–         Система автоматизації процесу електронної обробки матеріалів

–         Атомно-силовий мікроскоп NT-206 – дослідження наногеометрії та фізико-механічних характеристик поверхні (роздільна здатність – 0,2 нм, остання повірка – 5.04.2003 р.);

–         Поляриметр-полярископ ПКС-250 – дослідження термонапружень в прозорих діелектриках (роздільна здатність – 20 нм/см);

–   Універсальна установка вакуумного напилювання ВУП-5 – нанесення термічних одно- та багатошарових металевих та діелектричних покриттів у вакуумі (однорідні покриття з контрольованою товщиною 10…2500 нм);

–   Растровий електронний мікроскоп РЭМ-100У – дослідження тонкої структури поверхневого шару та зламів провідних поверхонь (роздільна здатність – 50 нм);

–   Просвітлювальний електронний мікроскоп ЭМ-200 – дослідження поверхневих дефектів та фазового складу тонких покриттів провідних поверхонь (роздільна здатність – 10 нм);

–   Енерго-мас-аналізатор лазерний ЭМАЛ-2 – дослідження кількісного та якісного елементного складу речовини (діапазон досліджуваних речовин – вуглець (С)…уран (U), похибка визначення речовини – до 10%);

–   Дифрактометр рентгенівський ДРОН-3М – дослідження структурно-фазового складу тонких покриттів та кристалічних матеріалів (роздільна здатність – 1 нм; остання повірка – 20.10.2007 р.; санітарний паспорт дійсний до 20.10.2009 р);

–   Атомно-абсорбційний спектрофотометр С115-М1 (похибка визначення речовини – до 3%);

–   Металографічний просвітлювальний мікроскоп МИИ-9 (роздільна здатність – 50 мкм)

Використання результатів наукових досліджень спеціалізованих лабораторій МННЦ МНТО

для розв‘язання актуальних проблем міста Черкаси, Черкаської області, держави

    Спільно з інститутом електрозварювання ім.Є.О.Патона НАН України проводяться роботи по вдосконаленню комбінованої технології отримання функціональних шарів в оптичних матеріалах і впровадження методу атомно-силової мікроскопії для оцінки якості поверхонь, що дозволяє значно підвищити якість отримання та дослідження таких матеріалів, які на сьогодні знаходять широке використання на оптичних підприємствах Черкаського регіону та України.

   Разом з науково-дослідними інститутами (Інститут проблем матеріалознавства ім. І.Н.Францевича НАНУ, Інститут надтвердих матеріалів ім.В.Н.Бакуля НАНУ, Інститутом фізики НАН України) та організаціями: НТК “Фотоприлад” (м.Черкаси) та ТОВ «Карл Цейсс» проводяться активні роботи в області дослідження тонких покриттів та функціональних шарів на оптичних матеріалах з використанням сучасних засобів вимірювальної та дослідницької техніки (наприклад, оптичного мікроскопу EVA5000+, Німеччина), атомно-силової мікроскопії та розробці методик мікроскопічних дослідження фізико-технічних характеристик поверхонь оптичних матеріалів, оброблених електронним потоком, зразків п‘єзокераміки, біологічних об‘єктів тощо. Отримані наукові результати підвищують якість і швидкість отримання, обробки та аналізу фізико-технічних характеристик досліджуваних поверхонь, що може бути використано багатьма науково-дослідницькими інститутами та експертними організаціями України.

Дані про наукові і проектні розробки, які були виконані на безоплатній основі для сторонніх замовників

   В навчально-дослідних лабораторіях «Вакуумної техніки та електронно-променевих методів обробки» та «прикладної оптики та атомно-силової мікроскопії» проводяться роботи по отриманню металізованих поверхонь і структур та модифікації поверхневих шарів на діелектриках (Лабораторія вакуумної техніки та електронно-променевих методів обробки), дослідженню фізико-технічних характеристик поверхонь (Лабораторія прикладної оптики та атомно-силової мікроскопії). Роботи проводяться протягом календарного року для студентів, магістрантів, аспірантів та науковців задіяних в навчальному процесі та науково-дослідній роботі ЧДТУ.

    В навчально-наукових лабораторіях (лабораторія електронної мікроскопії та структурного аналізу, лабораторія рентгенівської дифрактометрії) проводяться роботи по отриманню ультратонких плівок та алмазоподібних наноструктур та дослідження структурно-фазового складу (ідентифікація) та фізико-хімічних властивостей органічних та неорганічних речовин. Роботи проводяться протягом календарного року для студентів, магістрантів, аспірантів та науковців задіяних в навчальному процесі та науково-дослідній роботі ЧДТУ; стороннім організаціям на основі договорів про науково-технічну співпрацю.