Gyda datblygiad parhaus gwyddoniaeth deunyddiau, mae cymhwyso deunyddiau newydd mewn rheiliau craen Prydain Fawr wedi dod yn gyfeiriad archwilio pwysig ar gyfer gwella perfformiad rheilffyrdd. Mae cymhwyso dur aloi cryfder uchel wedi cael sylw cynyddol. O'i gymharu â dur traddodiadol, mae gan ddur aloi cryfder uchel newydd gryfder a chaledwch uwch trwy optimeiddio cyfansoddiad aloi a phroses trin gwres. Er enghraifft, gall ychwanegu elfennau aloi olrhain fel vanadium a niobium fireinio'r grawn a gwella priodweddau mecanyddol cynhwysfawr dur yn sylweddol. Mae hyn yn caniatáu i'r rheilffordd craen gynnal ymwrthedd blinder da wrth ddwyn llwythi mwy, gan ymestyn oes gwasanaeth y rheilffordd i bob pwrpas a lleihau costau cynnal a chadw.
Mae cymhwyso deunyddiau cyfansawdd mewn rheiliau craen hefyd yn cael ei astudio'n raddol. Mae gan ddeunyddiau cyfansawdd wedi'u hatgyfnerthu â ffibr carbon fanteision pwysau ysgafn, cryfder uchel ac ymwrthedd cyrydiad. Gall eu rhoi ar reiliau craen leihau pwysau'r rheiliau eu hunain, lleihau'r gofynion llwyth ar gyfer y sylfaen, a gwella ymwrthedd cyrydiad y rheiliau. Mae'n addas ar gyfer rhai senarios diwydiannol gyda chyfyngiadau pwysau caeth neu amgylcheddau cyrydiad llym. Er bod cymhwyso deunyddiau cyfansawdd mewn rheiliau craen ar hyn o bryd yn wynebu problemau fel cost uchel a phroses weithgynhyrchu gymhleth, gyda datblygiad parhaus technoleg yn barhaus, mae ei ragolygon cais yn eang.
Mae deunyddiau cotio cerameg hefyd yn darparu ffordd newydd o wella perfformiad rheiliau craen. Gall defnyddio haen o orchudd cerameg ar wyneb y rheilffordd wella ymwrthedd gwisgo ac ymwrthedd cyrydiad y rheilffordd yn sylweddol. Mae gan cotio cerameg nodweddion caledwch uchel a sefydlogrwydd cemegol da, a all wrthsefyll y ffrithiant a'r gwisgo rhwng yr olwyn a'r rheilffordd yn effeithiol, yn ogystal ag erydiad cemegol mewn amgylcheddau garw. Gall y dechnoleg cotio hon nid yn unig ymestyn oes gwasanaeth y rheilffordd, ond hefyd lleihau'r llwyth gwaith cynnal a chadw a gwella effeithlonrwydd gweithredu'r craen.
Yn ogystal, mae cymhwysiad posibl deunyddiau craff mewn rheiliau craen hefyd wedi ennyn diddordeb ymchwil. Er enghraifft, gellir defnyddio aloion cof siâp ar gyfer atgyweirio rheiliau yn awtomatig. Pan fydd y rheilffordd yn cael ei difrodi i raddau, trwy wresogi neu gymhwyso ysgogiad penodol, gall yr aloi cof siâp adfer ei siâp gwreiddiol, atgyweirio craciau bach neu ddadffurfiad y rheilffordd yn awtomatig, a sicrhau gweithrediad diogel y rheilffordd. Gydag ymddangosiad parhaus deunyddiau newydd ac arloesedd technolegol parhaus, bydd perfformiad rheiliau Crane GB yn cael ei wella ymhellach i ddiwallu anghenion datblygu diwydiannol yn well.