تيتانيوم وآلياژهاي آن بخاطر نسبت استحكام به وزن بالا و مقاومت به خوردگي عالي كاربردهاي فراواني در صنايع مختلف نظير هوافضا، اتومبيل سازي ،درون كاشت ها ، صنايع شيميايي و ... دارند. علي‌رغم استحكام بالاي تيتانيوم و آلياژهاي آن در بعضي موارد نيازمند استحكام بالاتر و مقاومت به سايش خوب هستيم كه براي افزايش استحكام و مقاومت سايشي سطح از روش هاي مختلفي استفاده مي¬شود. بطور كلي ساختار اصلي قطعه در اين روش¬ ها دچار تغيير نمي¬شود و تنها در سطح قطعه تغييراتي ايجاد مي شود كه باعث بهبود خواص سطحي قطعه كار مي¬شود. بهبود خواص سطح از طريق عمليات سطحي آسانتر بوده و عموما هزينه كمتري را به خود اختصاص مي¬دهد. از طرف ديگر در برخي موارد كه قطعات داراي شكل هندسي پيچيده¬اي بوده و مي¬بايست از آلياژهايي با انعطاف پذيري بالايي براي شكل دهي استفاده كرد اما اگر كاربرد آن در سيستم نيازمند استحكام سطحي بالايي باشد با مشكل مواجه خواهد شد بنابراين در اين شرايط استفاده از روش¬هاي سختكاري سطحي راه گشا خواهد بود. هدف از اين نوآوري افزايش استحكام سطحي تيتانيم و ساير گريدهاي آن با استفاده از روش جديد مي¬باشد كه باعث افزايش كارآمدي آلياژ در سيستم مورد استفاده خواهد شد.در اين روش لايه¬اي از كربن بر روي سطح قرار گرفت. سپس نمونه تحت ليزر با پارامترهاي مختلف قرار گرفت كه در نتيجه اين فرايند و با توجه به پارامترهاي فرايند سختي نمونه 4تا 6 برابر سختي اوليه افزايش يافت. در اين نمونه لايه¬اي از تركيبات نيتريدي و كاربيدي روي سطح تشكيل شد كه باعث افزايش سختي در سطح نمونه گرديد. در اين روش امكان انتخاب دقيق سطح براي افزايش سختي وجود دارد بدون اينكه تغييري در ساير نقاط و يا قطعه ايجاد شود. همچنين فرايند بسيار سريع بوده و نياز به زمان طولاني و يا دماي بالا نمي¬باشد.

پاسخ به نيازهايي نظير كاهش وزن و مصرف سوخت و افزايش ايمني موجب شده كه مهندسين حوزه فولادسازي و خودروسازي به سدد يافتن راه‌حل‌هاي كنترل وزن مخصوص و خواص مكانيكي باشند. در اين راستا جايگزيني گريدهاي متداول مورد استفاده در بدنه خودرو مد نظر محققين قرار گرفته است. ازاينرو در اختراع حاضر با هدف توليد فولاد سه فازي سبك فوق مستحكم با شكل‌پذيري بالا، آلياژي با تركيب شيميايي حدود 22 درصد وزني منگنز، 10 درصد وزني آلومينيوم و 1 درصد وزني كربن ريخته‌گري شد. در راستاي بهينه‌سازي فرايند توليد در ابتدا عمليات همگن‌سازي در دماي 1150 درجه سانتي گراد به مدت 2 ساعت و سپس كوئنچ مستقيم در آب اعمال شد. در ادامه فرآيند ترمومكانيكي مشتمل بر نورد سرد، آنيل انحلالي و عمليات پيرسازي بر روي نمونه‌‌هاي نورد سرد شده انجام شد. وزن مخصوص فولاد طراحي شد حدود 10 درصد پايين‌تر از فولاد‌‌هاي معمولي بود. استحكام تسليم و استحكام كششي ‌‌نهايي مطلوب (به ترتيب 588 و 616 مگاپاسكال) و ازدياد طول يكنواخت بسيار بالا (44 درصد) حتي در حالت همگن‌سازي شده محقق شد. بهبود مضاعف خواص مكانيكي پس از عمليات ترمومكانيكي (استحكام تسليم 856 مگاپاسكال، استحكام كششي ‌‌نهايي 987 مگاپاسكال و ازدياد طول يكنواخت 25 درصد) حاصل شد.

تيتانيوم و آلياژهاي آن براي ساخت ماده كاشتني در جراحي استخوان، دهان و اتصال پروتزها استفاده مي شوند. اما نقطه ضعف اين فلز از لحاظ فيزيكي، شيمايي، مكانيكي و بيولوژي در سطح قطعه باعث شده است تا كاربرد آن بدون اصلاح سطح توسعه نيابد. در اين اختراع به توضيح روش نوين ايجاد پوشش كامپوزيتي زيست فعال–زيست جذب شونده (α-TCP/CaTiO3) روي زير لايه تيتانيوم خالص به روش الكتروريسي-ليزركاري مي‌پردازد. با اين اصلاح، سطح تيتانيوم خالص تجاري به‌منظور استفاده در كاشتني استخوان و ترميم بافت استخوان كارامد مي شود، همچنين افزايش چسبندگي سلولي (پيوستگي بافت) و ايجاد پيوند ساختاري قوي ميان استخوان و كاشتني بهبود مي يابد كه منجر به ايجاد سطح وسيع‌تري براي جذب پروتئين مي‌شود. اين اختراع در سه مرحله متوالي ساده، سريع و ارزان قيمت به ايجاد پوشش زيستي مذكور مي رسد. در مرحله نخست نانوذرات (منبع كلسيم فسفات) تهيه مي شود. در مرحله دوم ماسك نانوالياف كامپوزيتي نانو ذرات كلسيم فسفات/پليمر روي تيتانيوم اعمال مي شود، و در مرحله سوم با گرمادهي توسط ليزر پوشش سراميكي زيست¬فعال-زيست جذب شونده روي تيتانيوم خالص تجاري به دست مي آيد. ارزيابي توانايي استخوان سازي در محلول SBF و آزمون سميت و چسبندگي سلولي حاكي از عملكرد مثبت فرايند اصلاح سطح مذكور دارد. با توجه به اصلاح فيزيكي-شيميايي انجام شده كاربرد اين محصول نه تنها براي ساخت بخش هاي سازه اي كاشتني هاي ارتوپدي مانند ساقه ران، بلكه از آن مي توان براي ساخت اتصالات مفاصل، پيچ و پين هاي صفحات استخواني استفاده نمود.

جوشكاري مقاومتي نقطه اي براي اتصال ورقهاي نازك فلزي به يكديگر مي باشد كه اين در صنايع مختلفي از جمله صنعت خودروسازي براي اتصال ورقهاي فولادي كاربرد دارد. در اين نوع جوشكاري از الكترودهاي مسي براي اتصال ورقهاي گالوانيزه استفاده مي شود. به دليل وجود فلزروي در سطح ورق گالوانيزه باعث برهمكنش بين مس نوك الكترود و فلز روي در سطح فولاد گالوانيزه مي شود كه باعث ايجاد فازهاي بين فلزي برنجي در سطح الكترود مي شود و سبب از بين رفتن الكترود مي شود. در اين اختراع با استفاده از روش PVD پوشش نانوساختار نانولايه اي نيتريدي (كاربيدي و يا اكسيدي) فلزات واسطه مانند پوشش CrN/CrAlN بر سطح الكترود ايجاد شده تا مانع از تشكيل فازهاي بين فلزي شده كه سبب افزايش عمر الكترود مي شود.

كپسول آندوسكوپي وسيله اي براي تصوير برداري بصورت بي سيم از قسمت هاي داخلي بدن است كه بطور كلي توانايي تصوير برداري از روده باريك و كولون را داشته و در صورت نياز با كمي تغييرات تصويربرداري از مري را نيز انجام مي دهد. اين محصول به غير از نمونه برداري (biopsy) تمامي كاربردهاي آندوسكوپي هاي متداول را دارا مي باشد. و از طرفي امكان دسترسي به تمامي طول روده باريك را فراهم مي‌نمايد. موارد مهم كاربرد اين محصول به صورت زير است: كپسول آندوسكوپي به عنوان اولين روش براي خونريزي هاي مبهم سيستم گوارشي (كه حدود 4 الي 10 درصد آن به دليل تومورهاي روده كوچك است ) با دقت تشخيص 42 الي 60 درصد مورد استفاده قرار مي گيرد. اين آمار مشابه روش اينتروسكوپي دو بالونه است كه علاوه بر تشخيص، مزايايي مانند نمونه برداري يا درمان را داراست. ولي غير تهاجمي بودن و استفاده آسان كپسول آندوسكوپي باعث مي شود بيشتر پزشكان آنرا به عنوان اولين قدم براي انتخاب بيمار جهت آندوسكوپي مداخله گرانه (با هدف نمونه برداري از ضايعه) انتخاب كنند. همزماني استفاده از كپسول با خونريزي يا نزديك به زمان خونريزي باعث افزايش درصد تشخيص مي شود. همچنين دقت تشخيص براي كساني كه براي بار دوم از از اين كپسول استفاده كرده اند تا 75 درصد افزايش ميابد.