استفاده از پوشش‌هاي سخت بر روي سطوح مختلف مي‌تواند مقاومت در برابر سايش و تخريب محيط زيست را براي كاربردهاي مكانيكي و تريبولوژيك بهبود بخشد. در سالهاي اخير، پوشش‌هاي كربني الماس‌گونه (Diamond Like Carbon) يا DLC در حوزه مهندسي مكانيك توجه بسياري را به خود جلب كرده‌است، كه دليل آن را مي‌توان خواص منحصر به فرد و ويژگي‌هاي عالي اين پوشش‌ها از قبيل سختي بالا، هدايت حرارتي بالا، مقاومت شيميايي و مقاومت در برابر خوردگي بالا دانست. رسوب‌گذاري و تشكيل پوشش‌هاي فوق سخت DLC بوسيله روش‌هاي مختلف انجام مي‌شود كه در اين ميان تكنيك‌هايي كه بيشتر مورد استفاده قرارگرفته‌اند شامل: رسوب‌گذاري بخار شيميايي (CVD)، رسوب‌‌گذاري بخار فيزيكي (PVD) و پردازش ليزر باريكه يوني مي‌باشند. در سال 1992 براي اولين بار با استفاده از روش الكتروشيميايي رسوب‌گذاري پوشش DLC بر روي بستر سيليكون انجام شد. پس از آن، روش الكتروليت به‌صورت موفقيت‌آميز جهت رسوب‌گذاري پوشش‌هاي DLC با استفاده از حلال‌هاي مختلف آلي مانند: متانول، اتانول، اسيداستيك و DMF بكار گرفته‌شد. در مقايسه با تكنيك‌هاي CVD و PVD، روش‌ الكتروشيميايي برخي مزيت‌هاي منحصر به‌فرد از قبيل شرايط راه‌اندازي ساده، درجه‌حرارت پايين و هم‌چنين هزينه كم را دارا مي‌باشد. در اختراع حاضر براي اولين‌بار در دنيا فرايند آبكاري پوشش DLC از محلول اسيداستيك آبي در ولتاژ پايين (V20- تا 8-) و دماي محيط بر روي فولاد ساده كربني انجام شد و خواص مكانيكي و مقاومت در برابر خوردگي اين پوشش مورد آزمايش و اندازه‌گيري قرار گرفت. به‌منظور مشخص‌كردن خواص مكانيكي سيستم پوشش‌داده‌شده از آزمون ميكروتورفتگي (Micro-indentation) و تست خراش استفاده شد. مقاومت به خوردگي فولاد پوشش داده‌شده با DLC نيز توسط امپدانس الكتروشيميايي در محلول كلرايد خنثي اندازه‌گيري شد. بررسي‌ها نشان داد كه با استفاده از اين روش الكتروشيميايي، پوشش DLC به ضخامت nm250 بر روي فولاد با چسبندگي و مقاومت بالا تشكيل شد. همچنين پوشش تشكيل‌شده تحت شرايط ذكر شده محافظت در برابر خوردگي فوق‌العاده بالايي بر روي بستر فولاد فراهم كرد.

در اين اختراع پودر كامپوزيتي مغناطيسي نيكل-آلومينيوم (Ni-Al) به روش الكترولس (رسوب نشاني همزمان) ساخته شد .آنچه در اين اختراع مورد نظر بوده است توليد يك پودر داراي هر دو عنصر نيكل و آلومينيوم به صورت كامپوزيت بوسيله ي روش آبكاري الكترولس روي ذرات آلومينيوم بوده است كه هدف از اين امر توليد اين پودر با هزينه نسبتا كم و سرعت بالا وكنترل آسان بوده است .پودر كامپوزيتي نيكل –آلومينيوم از اين جهت اهميت دارد كه مي توان از طريق آن با ايجاد تركيب هاي بين فلزي از طريق عمليات حرارتي مناسب و يا درحين ساخت قطعه و يا ايجاد پوشش از اين پودر از خواص منحصر بفرد اين تركيب ها كه در روش هاي ديگر توليد آن مانند ريخته گري بدين سادگي قابل دسترسي نيستند بهره برد .

گرافن به عنوان نازكترين ماده در دنيا از خواص قابل توجهي نظير هدايت حرارتي بالا، خواص مكانيكي فوق العاده و خواص انتقال الكترونيك عالي برخوردار است. چنين خواص ذاتي گرافن توجه زيادي را به خود جلب كرده است كه شامل نسلهاي آينده وسايل نظامي راديو فركانسي و سرعت بالا، نانوكامپوزيتهاي تقويت شده هادي حرارتي و الكتريكي، فيلمهاي فوق نازك كربني، نمايشگرهاي نشر ميداني، مدارهاي الكترونيكي، حسگرهاي و الكترودهاي شفاف انعطاف پذير براي دياليز، حسگرهاي زيستي، باطري و سلول هاي خورشيدي مي شود. امروزه روش هاي بسيار متنوعي براي ساخت گرافن بكار برده مي شود كه از متداول ترين آنها مي توان به روش هاي پوسته پوسته كردن ميكرومكانيكي، روش رشد هم بافته، رسوب بخار شيميايي (CVD) و روش هاي شيميايي نام برد. اخيراً توليد گرافن از طريق احيا اكسيد گرافن به روش الكتروشيمي گسترش فراواني پيدا كرده است. اين روش به سبب سادگي، سرعت بالا و دوستدار محيط زيست بودن آن بسيار مورد توجه محققين قرار گرفته است. معمولاً روش احيا گرافن به روش الكتروشيميايي شامل دو مرحله ساخت اكسيد گرافن و در ادامه احياي الكتروشيمي مي باشد. كيتوسان يكي از مهمترين پلي ساكاريدهايي است كه به سبب خواص فيزيكي و شيميايي منحصربه فرد مانند، زيست سازگاري، خاصيت آنتي باكتريال، تجزيه پذيري و خواص عالي تشكيل فيلم سبب شده مورد توجه محققين و صنايع مختلف باشد. كيتوسان بصورت موفقيت آميزي در بسياري از صنايع مانند بيوتكنولوژيكي، داروسازي، بسته بندي مواد، عمليات تصفيه پسماند، لوازم آرايش و همچنين پوششهاي تابعي انتخاب كننده مورد استفاده قرار ميگيرد. در سالهاي اخير بيشتر محققين پيشنهاد استفاده از كيتوسان و محصولات آنها بعنوان پوشش هاي زيست سازگار را بيان كرده اند كه مي توان از آنها بعنوان پوششهاي زيست سازگار و مقاوم به خوردگي براي كاربردهاي پزشكي استفاده كرد. با وجود خواص بسيار عالي كيتوسان، يكي از محدوديت هاي آن خواص مكانيكي نه چندان مطلوب براي كاربردهاي پزشكي است. به همين دليل هر دو خواص مكانيكي وزيست سازگاري مواد بايد بهبود داده شوند. براي بهبود ويژگي هاي سيستم پليمري علاوه بر مخلوط نمودن پليمرهاي مختلف با يكديگر به منظور دستيابي به خواص بهتر، روش ديگر افزودن گرافن و گرافن اكسايد و تشكيل نانوكامپوزيتهاي پليمري است. به اين ترتيب كه با افزودن مقادير اندكي از اين مواد به ماتريس پليمري و دستيابي به پخش مناسب، بهبود قابل توجهي در خواص نانوكامپوزيت حاصل ايجاد مي گردد. در اين اختراع براي اولين بار در دنيا به تشكيل پوشش نانوكامپوزيتي دوستدار محيط زيست و زيست سازگار كيتوسان/ گرافن به روش نوين بر روي فولاد زنگ نزن پرداخته شد. پوشش زيست سازگار فوق به روش آبكاري يك مرحله اي از محلول حاوي كيتوسان و نانوذرات اكسيد گرافن تشكيل شد. در واقع در اين فرايند گرافن از احياي اكسيد گرافن بطور همزمان با كيتوسان از محلول پوشش دهي روي فولاد زنگ نزن رسوب پيدا كرد و با استفاده از نمودارهاي ولتامتري چرخه اي در محلول حاوي اكسيد گرافن و كيتوسان مورد مطالعه قرار گرفت. ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و عبوري (TEM) و طيف سنجي رامان براي بررسي پوشش تشكيل شده مورد استفاده قرار گرفت. نتايج نشان داد كه پوشش نانوكامپوزيتي به روش آبكاري يك مرحله اي از محلول حاوي كيتوسان و اكسيد گرافن روي زير لايه فولاد زنگ نزن رسوب داده شده است. همچنين در طيف سنجي رامان دو پيك در مقادير cm-11290 و cm-11580 مشاهده شد كه تاييد كننده حضور نانوذرات بصورت گرافن بود.

در اين اختراع براي اولين‌بار در دنيا به تشكيل پوشش دوستدار محيط زيست، آنتي باكتريال، زيست سازگار و زيست تخريب پذير كيتوسان/ پلي وينيل الكل بعنوان پوشش مقاوم به خوردگي بر روي آلياژ AA8011 پرداخته شد و در ادامه تاثير افزودن PVA بعنوان بازدارنده بر روي مورفولوژي، چسبندگي و رفتار خوردگي و خودترميم شوندگي پوشش مورد مطالعه قرارگرفت. بررسي‌ها نشان داد كه افزودن PVA تا مقدار 5/ درصد وزني سبب كاهش زبري سطح و افزايش يكنواختي پوشش شد و افزايش بيش از اين مقدار پلي وينيل الكل سبب افزايش زبري سطح گرديد. همچنين نتايج چسبندگي نشان داد كه بطور كلي افزودن PVA سبب افزايش چسبندگي پوشش كيتوسان به زير لايه آلياژ آلومينيوم شد. نتايج آناليزهاي پلاريزاسيون ديناميكي و طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي (EIS) نشان داد كه پلي وينيل الكل داراي مكانيزم بازدارندگي آندي مي‌باشد و با جذب بر روي نواحي آندي و مسدود ساختن آنها سبب افزايش مقاومت به خوردگي پوشش مي‌گردد. رفتار خوردگي پوشش كيتوسان 5/0درصد وزنيPVA در زمانهاي طولاني نشان داد كه پوشش تشكيل شده داراي رفتار خود ترميم شوندگي است. در واقع كيتوسان بعنوان منبعي براي نگهداري بازدارنده پلي وينيل الكل عمل مي‌كند. با ايجاد عيب در پوشش و خورده شدن آلومينيوم، يون آلومينيوم وارد محلول شده و در ادامه پلي وينيل الكل از پوشش كيتوسان رها شده و با يون آلومينيوم تشكيل كمپلكس داده و سبب خود ترميم شوندگي پوشش مي‌گردد. كاربردپوشش‌هاي كامپوزيتي زيست سازگار و خود ترميم شونده كيتوسان/پلي وينيل الكل به سبب خاصيت آنتي باكتريال، زيست سازگاري و زيست تخريب پذيري مناسب و همچنين خواص عالي تشكيل فيلم در صنايع مختلف همچون بيوتكنولوژي، داروسازي، بسته‌بندي مواد و همچنين پوشش دوستدار محيط زيست مقاوم به خوردگي مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

خلاصه اختراع آلومينيم يك فلز بسيار فعال مي‌باشد و در محيط مرطوب تشكيل فيلم محافظ جامد را مي‌دهد كه در ادامه از خوردگي فلز جلوگيري مي‌كند. به‌دليل اينكه در تماس با محيط‌هاي خورنده- كه حاوي يونهايي مثل هاليدها مي‌باشد- اين آلياژها به خوردگي موضعي حساس مي‌شوند، به همين جهت فرآيندهاي زيادي جهت جلوگيري از خوردگي آلياژهاي آلومينيم مورد بررسي قرار گرفته‌است. پوشش‌هاي تبديلي شيميايي به‌صورت متداول براي افزايش چسبندگي رنگ و همچنين حفاظت از خوردگي آلياژهاي مهندسي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. بيشترين فرآيند پوشش‌دهي تبديلي شامل تركيبات كروماته مي‌باشد. با وجود تمام ويژگي‌هاي عالي نظير حفاظت از خوردگي بسيار خوب، ارزان بودن و ساده بودن فرآيند پوشش‌هاي تبديلي كروماته، ولي متاسفانه خاصيت بازدارندگي پوشش‌هاي كروماته به‌شدت براي طبيعت و انسان مضرر مي‌باشد، همچنين قدرت شديد اكسيد‌كنندگي كروماته موجب محدوديت استفاده از اين پوشش جهت حفاظت از خوردگي آلياژهاي مختلف شده‌است. در سالهاي اخير استفاده از مواد دوستدار محيط زيست بدست آمده از منابع تجزيه‌پذير بسيار گسترش پيدا كرده‌است. از ميان مواد تجزيه‌پذير، پلي‌ساكاريدها مانند كيتين، سلولز و نشاسته، به سبب دارا بودن خواص ويژه و قابل دسترس بودنشان بسيار مورد توجه قرارگرفته‌اند. كيتين يك پلي ساكاريد درشت مولكول قندي است كه تاكنون بيش از 300 منبع متفاوت از جمله گياهان و بي‌مهرگان دريايي، جلبك‌ها، قارچ‌ها، و نرم‌تنان براي استخراج اين زيست بسپار مورد مطالعه قرارگرفته‌اند. در حال حاضر مهم‌ترين منابع اوليه براي استخراج مقرون به‌صرفه، پوست سخت ‌پوستان دريايي همچون ميگو، خرچنگ و لاك‌پشت است. كيتين در بيشتر حلالهاي شناخته شده غيرقابل حل بوده كه باعث محدوديت‌هايي در كاربرد اين ماده ارزشمند شده‌است ولي دِ‌استيله آن، كيتوزان قابليت انحلال در محيطهاي اسيدي متوسط را دارد. كيتوزان يكي از مهمترين پلي‌ساكاريدها است كه به‌سبب خواص فيزيكي و شيميايي منحصر به‌فرد مانند، زيست‌سازگار بودن، دارا بودن خاصيت آنتي‌باكتريال، قابليت تجزيه‌پذيري و همچنين خواص عالي تشكيل فيلم باعث شده مورد توجه محققين و صنايع مختلف قرار بگيرد. در اين اختراع براي اولين‌بار در دنيا به تشكيل پوشش دوستدار محيط‌زيست و زيست‌سازگار كيتوزان/ اكسيد سريم با مقاومت خوردگي بسيار بالا بر روي آلياژهاي آلومينيم پرداخته شد و در ادامه نقش بازدارنده نيترات سريم، نانو‌ذرات اكسيد سريم و پوشش نهايي محافظ بر روي مقاومت به خوردگي آنها مورد مطالعه قرارگرفت. بررسي‌ها نشان داد كه در اثر انجام واكنش‌هاي خوردگي بر روي سطح پوشش در حين غوطه‌وري، يونهاي سريم از پوشش آزاد شده و تشكيل رسوب و يا يونهاي كمپلكس حل‌پذير را مي‌دهند. در نهايت فيلم اكسيد سريم تشكيل مي‌شود. تشكيل اكسيد سريم سبب ترميم عيوب پوشش كيتوزان مي‌گردد و با تشكيل لايه نازك از اكسيد سريم خاصيت خود ترميم‌كنندگي پوشش ادامه پيدا مي‌كند. تصاوير ميكروسكوپي نشان داد كه پس از گذشت يك‌ماه غوطه‌وري، نمونه‌هاي آلومينيمي پوشش داده‌شده با كيتوزان/ اكسيد سريم، ميزان خوردگي سطح آنها به به مقدار بسيار زيادي كاهش پيدا كرد. اين كاهش به خاصيت بازدارندگي و اثر خود ترميم كنندگي سريم در پوشش باز مي‌گردد.