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.

قطعات كاشتني در بدن بايستي خواصي نظير سختي، استحكام، تافنس شكست، مقاومت به سايش، مقاومت به خستگي، مقاومت به خوردگي بالا و دانسيته كم را در كنار زيست سازگاري مناسب با بدن دارا باشند. آلومينا Al2o3 به عنوان ماده پيش رو در اين عرصه با استحكام و سختي بالا كاربرد وسيعي در زمينه اتصالات پروتزي دارد. تافنس شكست پايين سراميكهاي آلومينايي مهمترين نقطه ضعف آنها محسوب مي شود. براي رفع اين نقص ، زير كونيا (ZrO2) تتراگونال، با وقوع استحاله هاي چقرمه سازي از نوع مارتنزيتي ، به زمينه آلومينا اضافه شد. به مخلوط پودر آلومينا - زير كونيا ، ايتريا (Y2O3) نيز جهت تثبيت جزئي فاز تتراگونال زير كونيا اضافه شد. از نانو ذرات Tio2 به عنوان كمك زينتر و بازدارنده رشد دانه استفاده شد. رفتار زينتر (تف جوشي) چهار تركيب كامپوزيت در سه دماي 1450، 1550 و 1650 درجه سانتي گراد به مدت 1 ساعت بررسي شد. نتايج نشان دد كه با كاهش دماي زينتر و افزايش ميزان زيركونيا در تركيب كامپوزيت مونوكلينيك - زير كونيا باقيمانده در دماي اتاق افزايش يافت. با بررسي چگالش نهايي، اندازه دانه نهايي، سختي و چقرمگي شكست تركيب 15 درصد مولي زير كونيا زينتر شده در دماي 1550 درجه سانتي گراد به عنوان نمونه بهينه انتخاب شد. نمونه بهينه طبق استاندارد در محلول شبيه سازي شده بدون (SBF) به منظور بررسي زيست سازگاري غوطه ور شد. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي، الگوي پراش پرتو X و طيف FTIR تشكيل فاز زيست فعال هيدروكسي آپاتيت (HAP) به همراه تتا - تري كلسيم فسفات TCP - تتا را تاييد كردند. نانو كامپوزيت توليد دشه با تافنس شكست چند برابري استخوان، سختي بالا و خواص زيست سازگاري ، به عنوان يك كاشتني در محل اتصال استخوانها ، ران، فك و استخوان هاي تعويضي قابليت استفاده را دارد.

آب يكي از پارامترهاي مهم در توسعه كشورهاست به گونه اي كه ميزان دسترسي به آب سالم از شاخص هاي مهمي است كه مي تواند نمايانگر شكاف ميان كشورهاي پيشرفته و عقب مانده باشد. با ورود فناوري هاي نوين از قبيل زيست فناوري و نانو فناوري، مواد و راهكارهاي جديدي براي تصفيه آب و نيز آب و فاضلاب هاي صنعتي و كشاورزي معرفي شده است. راكتور تصفيه پساب شهري توليد شده قابليت كار در محل هاي مختلفي را داراست كه از آن جمله مي توان به صنايع غذايي، مزارع كشاورزي و حتي مصارف خانگي اشاره نمود. راكتور تصفيه پساب شهري بر پايه نانو فوتوكاتاليست اكسيد تيتانيم ساخته شد. اساس كار راكتورهاي حاوي TiO2 تشكيل زوج الكترون - حفره مي باشد. با توجه به اينكه Tio2 داراي گاف انرژي 3.2ev است از لامپ UV براي تامين انرژي انتقال زوج الكترون حفره استفاده شد. پوشش نانومتري و نانو ساختار اكسيد تيتانيم روي لوله شيشه پيركس به روش محلول دوغابي داده شد. اسيدشويي و فعال سازي سطح لوله به منظور بهبود اتصال پوشش قبل از پوشش دهي اعمال شد. عملميات حرارتي در دماي 550 درجه سانتيگراد به مدت 1 ساعت در اتمسفر هوا انجام شد تا فاز آناتاز اكسيد تيتانيم استحصال شود. نصب راكتورانجام شد. جهت سنجش عملكرد راكتور آزمون هايي در زمانهاي مختلف و در شرايط خاموشي و روشني لامپ UV انجام شد. نتايج حاكي از توانايي راكتور در تخريب آلاينده آلي رودامين B بود رفتار راكتور براي سيكل هاي متوالي بررسي شد و نتايج حاكي از تكرارپذيري راكتور بود. رفتار كينتيكي و عمل راكتور بصورت رابطه رياضي ؟؟ براي راكتور ساخته شده پردازش شد. راكتور تصفيه آب ساخته شده قادر به تصفيه 1500 ميلي ليتر آب آلوده به مواد آلي با غلظت 60ppm در زمان 8 ساعت و در شرايط تابش uv مي باشد.