Перша робота, яка згодом послужила народженню фізико-хімічної механіки, відноситься до 1928 р. і пов'язана з адсорбційним пониженням міцності твердих тіл. П.О. Ребіндер встановив, що розколювання невеликих кристалів кальциту і кам'яної солі полегшується при змочуванні їх різними рідинами, у ряді випадків з добавками поверхнево-активних речовин. В основі цього явища лежить пониження вільної поверхневої енергії, тобто роботи з утворення нових поверхонь – площин спайності кристала, що виникають при розколюванні його в даному середовищі.
У 1934 р. П.О. Ребіндер і Б.В. Дерягін провели дослідження з фізико-хімії поверхневих явищ і властивостей тонких полімолекулярних шарів рідких плівок. У 1935 р. П.О. Ребіндер, К.Ф. Жигач, Л.А. Шрейнер використовували явище адсорбційного пониження твердості для зменшення міцності гірських порід при бурінні. Враховуючи значення теплот змочування порошків полярними і неполярними рідинами (гідрофільності), П.О. Ребіндер розглядав ряд практичних задач стосовно дії мийних засобів та процесів флотації, які були сформульовані в збірках «Фізико-хімія флотаційних процесів» (М., ОНТІ, 1933), «Фізико-хімічні дослідження технічних суспензій» (М., Металургвидання, 1933) і «Фізико-хімія мийної дії» (М., Харчпромвидання, 1935).
Починаючи з 1930 р., М.П. Воларович і його співробітники виконали дослідження реологічних властивостей колоїдних систем. Вивчені режими і особливості течії і механічних властивостей різних дисперсних систем: мінеральних суспензій, торф'яної маси, мил і ін. Знайдено ряд загальних математичних співвідношень, що дозволили розв’язати на основі властивостей реології питання про структуру дисперсної системи.
У 1936 – 1937 рр. П.О. Ребіндер розвинув нові уявлення про стійкість дисперсних систем під впливом адсорбційних шарів. Особливо сильну стабілізувальну дію надають речовини, молекули яких хімічно закріплюються в поверхневому шарі частинок суспензії. Він також розглянув дуже важливе у виробництві гум питання про наповнювачі, їх активність і вплив на механічні властивості матеріалу. Г.К. Сергєєв і К.В. Трофімов вивчили вплив колоїдів на глинисті суспензії. В.М. Перцев за методом Д.М. Толстого дослідив залежність граничного напруження зрушення і величини максимальної безперервної деформації глинистого тіста від вмісту в ньому води. Вплив поглинених основ на структуроутворення глин вивчив Г.В. Ларін. Про седиментаційну тиксотропію висвітлено у роботі М.Ф. Єрмоленка.
Г.Л. Слонимський (1938 р.) у статті «Про закони деформації реальних матеріалів» робить спробу викласти теорію Максвелла і Больцмана-Вольтеррі застосовано до таких речовин, як каучук і інші матеріали, що відмінні від ідеально пружних тіл нерівноважними процесами деформації. Починаючи з 1935 р., стали з'являтися роботи П.О. Ребіндера і В.Б. Маргаритова з фізико-хімії і механіки каучуку і гум, які в 1937 р. викликали велику дискусію на сторінках журналу «Каучук і гума». Разом з О.О. Трапезниковим П.О. Ребіндер вивчив механічні властивості адсорбційних шарів з поверхнево-активних, нерозчинних у воді речовин методом зсуву підвішеного на нитці диска. Механічні властивості ростуть і досягають максимуму при повному насиченні поверхневого шару. Б.В. Дерягін і інші розвинули фізичну теорію стійкості дисперсних систем.
У 1941 р. П.О. Ребіндер описав властивості бентонітових глин, які утворюють міцні драглеподібні структури, що мають тиксотропію. На його думку, структуроутворення йде за двома напрямами: 1) рідинні оболонки навколо частинок створюють при значній концентрації суспензії суцільну пружно-в'язку систему; 2) асиметричні частинки, стикаючись своїми краями, утворюють ніби сітку. Був відмічений вплив поверхнево-активних речовин на цей процес.
Н.М. Серб-Сербіна досліджувала вплив електролітів на структурно-реологічні властивості глинистих суспензій. Були опубліковані роботи В.В. Гончарова, М.П. Воларовича і С.М. Юсупової з дослідження механічних властивостей глинистого тіста. Класифікацію приладів для визначення фізико-механічних властивостей пластичних тіл дав С.М. Леві. П.О. Ребіндер розглянув аномалію в'язкості мастил при низьких температурах. Д.С. Великовський визначив значення в'язкості змащувальних емульсій і розчинів мила в мінеральних маслах. М.П. Воларович описав нові віскозиметри капілярного типу і нову модель ротаційного віскозиметра. О.О. Трапезников опублікував роботу про властивості металевих мил і тиск їх двомірних шарів. Представляє цінність монографія П.О. Ребіндера з Л.А. Шрейнером і К.Ф. Жигачем «Знижувачі твердості в бурінні» (М., Вид-во АН СРСР, 1944), в якій наведені результати досліджень впливу поверхнево-активних речовин на розвиток поверхні твердого тіла.
Свій бурхливий розвиток фізико-хімічна механіка одержала в 40-80 роках ХХІ століття. К.Ф. Жигач і його співробітники описали вплив поверхнево-активних речовин на в'язкість і початок текучості концентрованих суспензій. Ю.С. Зуєв досліджував механічні властивості концентрованих дисперсій оксиду цинку у вазеліновому і льняному маслах за участі стабілізаторів. П.О. Ребіндер і М.А. Семенченко розробили методику занурення конуса для характеристики структурно-механічних властивостей в'язких тіл і разом з Є.Є. Сегаловою, використовуючи цю методику, досліджували процеси структуроутворювання і тиксотропію в олеоколоїдних системах. П.О. Ребіндер, С.Я. Вейлер і В.І. Ліхтман вивчили зміну релаксації в колоїдних
структурах.
У 1950 р. відбулася Всесоюзна конференція з колоїдної хімії, на якій велика частина доповідей була присвячена проблемі структурно-механічних властивостей дисперсних систем. А.С. Колбановська і П.О. Ребіндер визначили миттєвий модуль пружності, модуль еластичності, істинну в'язкість і в'язкість еластичної деформації різних структур. Разом з О.І. Лук’яновою вони досліджували вплив добавок наповнювачів і поверхнево-активних речовин на деформаційні властивості розчинів каучуку. Б.О. Догадкін і М.І. Рєзниковський вивчили роль міжмолекулярних сил в механізмі високоеластичної деформації. Декілька робіт з цього питання опублікував Г.М. Бартенєв. У 1950 р. інститут фізичної хімії АН СРСР випустив збірку «Нові методи фізико-хімічних досліджень поверхневих явищ», що містить статтю Б.В. Дерягіна, П.О. Ребіндера «Нові методи характеристики пружно-пластично-в'язких властивостей структурованих дисперсних систем і розчинів високополімерів». М.П. Воларович і М.Ф. Нікішина досліджували в'язкість дорожніх бітумів. Велике значення для розвитку фізико-хімічної механіки мав вихід у світ статті М.В. Михайлова і П.О. Ребіндера «Методи вивчення структурно-механічних властивостей дисперсних систем». (Колл. ж., 1955, Т 17, N2, 105).
У 1958 р. була випущена невелика науково-популярна брошура П.О. Ребіндера «Фізико-хімічна механіка — нова область знання», що підводить підсумки розвитку цієї науки (М., «Знання», 1958). У ній розглядалися структурно-механічні властивості тіл і їх значення, нова галузь науки – фізико-хімічна механіка, отримання матеріалів (будівельних і конструкційних) із заданими механічними властивостями і структурою, адсорбційні ефекти пониження міцності і полегшення деформації твердих тіл, тонке подрібнення твердих матеріалів.
Завдяки ряду принципово нових досягнень по вивченню дисперсних систем, фізико-хімічна механіка остаточно сформувалася як нова наука, що об'єднує шляхи і методи молекулярної фізики (фізики твердого тіла), механіки матеріалів і фізичної хімії, особливо сучасної колоїдної хімії - фізико-хімії поверхневих явищ і дисперсних систем. Так, П.О. Ребіндером, Н.М. Серб-Сербіною і В.О. Федотовою вперше одержані повні реологічні криві стаціонарної течії в широкому діапазоні швидкості деформації для водних суспензій глин з урахуванням керованості даного процесу. 3.І. Маркіна досліджувала механічні властивості напівколоїдних розчинів, вплив солюбілізувальних речовин на пружно-в'язкі показники гелів мил. В.М. Ізмайлова і В.О.Пчелін вивчили вплив структуроутворення в розчинах желатини на солюбілізацію бензолу. І.Н. Влодавець з'ясував роль коагуляційного структуроутворення в процесах кристалізації дисперсних систем. Дослідження кінетики розвитку дисперсних кристалізаційних структур П.О. Ребіндера і Є.Є. Сегалової із співробітниками привели до розробки фізико-хімічних основ теорії твердіння цементів. Нові роботи по створенню конденсаційно-кристалізаційних структур виконані М.С. Остриковим і Г.Д. Дібровим. Теорія твердіння мінеральних в’яжучих речовин розвинена в роботах А.Ф. Полака і В.Б. Ратінова. Створена оптимальна технологія отримання високоміцних і стійких будівельних матеріалів – цементних і асфальтових бетонів - шляхом застосування високодисперсних складових, короткочасного віброзмішування і віброущільнення з введенням добавок ПАР (М.В. Михайлов, М.Б. Ур’єв, Т.Ю. Любимова). М.П. Воларович і М.В. Чураєв розглянули особливості процесу утворення структури при ущільненні волоконних матеріалів. П.Р. Траубе із співробітниками вивчив процеси піноутворення і структуроутворення у ряді дисперсних систем з урахуванням ефекту адсорбційного пониження міцності твердих тіл.
У розділі фізико-хімічної механіки, в якому розглядається диспергування твердих тіл, проведені дослідження процесів деформації і руйнування при механічній обробці тиском, подрібненням і різанням. Основні роботи з теорії і практичного застосування адсорбційного ефекту пониження міцності і полегшення деформації твердих тіл виконані П.О. Ребіндером, В.І. Ліхтманом, Г.В. Карпенком і Є.Д. Щукіним.
Теорія реології структурованих дисперсних систем розроблялася Г.В. Виноградовим і його школою. Багато питань теорії течії і властивостей реології пластично-в'язких структур розглянуто також в роботах М.П. Воларовича, А.М. Гуткіна і Г.М. Бартенєва. Б.О. Догадкіним розвинена теорія синтезу механічних властивостей каучуків і гум. Обширні дослідження структурно-механічних (деформаційних) властивостей розчинів і гелів полімерів, пластичних дисперсних систем, адсорбційних шарів і плівок проведені О.О. Трапезниковим. Докладно вивчені структурно-механічні властивості технічних дисперсій Г.В. Кукольовим.
Важливу роль у розвитку фізико-хімічної механіки зіграли роботи, виконані в Інституті колоїдної хімії і хімії води АН УРСР і інших установах м. Києва. Ф.Д. Овчаренко, М.М. Круглицький, С.П. Ничипоренко і інші запропонували способи регулювання механічних властивостей і стійкості глинистих дисперсій, а також склади керамічних мас стосовно вимог технології. На основі вивчення механізму утворення коагуляційних структур деяких глинистих мінералів за участі електролітів і дії температур, встановлена висока термосолестійкість їх водних дисперсій (Ф.Д. Овчаренко, М.М. Круглицький, Е.Г. Агабальянц, С.П. Нічипоренко). На основі великих експериментальних узагальнень М.М. Круглицьким, В.Ю. Третинником, І.Р. Гранковським, Е.Г. Агабальянцем, В.В. Симуровим і іншими співробітниками встановлені деякі закономірності формування коагуляційних, конденсаційних і кристалізаційних структур дисперсних систем різного складу і за різних умов, розвинені уявлення про нейтронну, магнітну і термічну активацію глинистих мінералів, а також нові теоретичні аспекти і методи сучасної реології. С.П. Ничипоренко і його співробітники розвинули фізико-хімічні основи стабілізації перезволожених ґрунтів, реології, фазових переходів в дисперсних структурах. О.Д. Куриленко з іншими авторами провели дослідження щодо структурно-механічних властивостей харчових продуктів і процесів рекристалізації ряду речовин. Здійснено комплексне вивчення пластичних дисперсних систем типу консистентних мастил (Ю.Ф. Дейнега) і поверхнево-активних речовин різного складу (П.А. Демченко).
На основі вивчення структурно-механічних властивостей наповнених кремнійорганічних високополімерів сформульовані принципи отримання електроізоляційних покриттів оптимального складу (О.О. Пащенко, В.Я. Круглицька), досліджені процеси отримання тонкокерамічних мас (М.С. Комська), явища зносу, адсорбційного пониження міцності і тертя за участі хімічно активних середовищ (О.В. Карлашов, Л.Ф. Колесниченко і ін.), процеси порошкової металургії і формування металокерамічних тіл (І.М. Федорченко, І.Н. Францевич, Г.В. Самсонов).
Круг проблем, розвязаних фізико-хімічною механікою, свідчить про те, що вона неможлива без використовування основних уявлень сучасної колоїдної хімії і фізико-хімії поверхнево-активних речовин. Великий внесок в її становлення внесли результати наукових досягнень з проблеми «Поверхневі явища в дисперсних системах». Провідна роль в розвитку досліджень по проблемі поверхневих сил і поверхневих явищ належить Б.В. Дерягіну і його школі. Ними вперше розвинена строга і загальна теорія електрокінетичних явищ з урахуванням дифузійних процесів, а також теорія коагуляції дисперсних систем. Створені нові напрями у вивченні стійкості пін і емульсій на основі відкриття і дослідження рівноважних станів вільних і двосторонніх плівок. У розвиток проблеми поверхневих явищ значний доробок внесений також П.О. Ребіндером, О.Б. Таубманом, Ф.Д. Овчаренком, Е.К. Венстремом, М.М. Серб-Сербіною, Е.Д. Щукіним, М.М. Круглицьким і ін. Фундаментальні дослідження поверхнево-активних речовин і проблема будови їх адсорбційних шарів на поверхні розділу фаз проведені О.Б. Таубманом із співробітниками. Важливі роботи здійснені по вивченню фізико-хімії контактних взаємодій в дисперсних системах (Г.І. Фукс, І.М. Федорченко, Г.В. Карпенко, М.Л. Голего, В.Д. Євдокимов, Б.І. Костецький, Г.В. Самсонов, Ю.В. Найдич, Л.Ф. Колесниченко, О.Д. Панасюк, В.М. Єременко і ін.).
Отже, фізико-хімічна механіка розвивалася в три етапи: створення експериментальних методів і засобів дослідження дисперсних систем; вивчення і регулювання їх властивостей за допомогою поверхнево-активних речовин; розробка нових гетерогенних технологічних процесів з використанням поверхнево-активних речовин і вібраційних дій. Четвертим етапом становлення фізико-хімічної механіки має бути узагальнення накопиченого матеріалу у вигляді законів, правил і висновків, які остаточно визначать місце цієї науки серед інших природничих наук.