تيتانيوم خالص تجاري داراي زيست سازگاري و مقاومت به خوردگي قابل قبولي هستند، اما مقاومت ضعيفي در خواص مكانيكي از خود نشان مي دهد. به منظور افزايش استحكام كششي و در عين حال حفظ و يا حتي بهبود زيست سازگاري تيتانيوم خالص، از اكسيد گرافن احياء شده (RGO) به عنوان تقويت كننده و ريزدانه كردن ساختار به جهت ارتقاي خواص مكانيكي استفاده شده است؛ كه تحت عنوان نانوكامپوزيت و با فرآيند سينترينگ پلاسماي جرقه اي (SPS) و روش اكستروژن برشي ساده (SSE) توليد مي شوند. در اثر افزودن نسبت وزني (05/0 و 1/0 درصد) RGO به تيتانيوم و انجام دو مرحله اكستروژن برشي ساده بر روي نمونه هاي توليدي، استحكام كششي نمونه تيتانيوم خالص سينتر شده و نمونه قرار داده شده در محلول شبيه ساز بدن به مدت 28 روز (داراي مقدار 1/0 درصد وزني RGO و يك پاس اكستروژن شده) به ترتيب 750 و 4/1089 مگاپاسكال ثبت شده است؛ در اين اختراع جهت تحليل و تاييد ادعاي مطرح شده، از آزمون هاي كشش و زيست سازگاري استفاده شده است. اين نانوكامپوزيت، نويد دهنده نسل جديدي از ايمپلنت هاي دنداني و اورتوپدي و ديگر كاربردهاي استراتژيك خواهد بود

در اين اختراع، يك فرمولاسيون نوآورانه از كود زيستي معدني–آلي معرفي مي‌شود كه با هدف بهره‌برداري از پسماندهاي زيستي، شامل استخوان ماهي و تفاله قهوه، طراحي شده است. در اين فرآيند، ابتدا استخوان ماهي به‌روش‌هاي حرارتي و شيميايي پردازش شده و هيدروكسي‌آپاتيت با خلوص بالا از آن استخراج مي‌شود. اين ماده، كه منبعي طبيعي از كلسيم و فسفر محسوب مي‌شود، با تفاله خشك‌شده و آسياب‌ شده قهوه، كه غني از تركيبات آلي و نيتروژني است، تركيب مي‌گردد. محصول نهايي، پس از شكل‌دهي به‌ صورت پودر ، به عنوان كود زيستي قابل تجزيه، مستقيماً به خاك اضافه مي‌شود. اين تركيب نه‌تنها عناصر غذايي مورد نياز گياه را به‌ صورت تدريجي آزاد مي‌كند، بلكه موجب بهبود ساختار خاك، افزايش ظرفيت نگه‌داري آب و تحريك رشد ميكروارگانيسم‌هاي مفيد خاك مي‌شود. اثربخشي اين كود در چارچوب آزمون ميداني روي گياه شويد (Anethum graveolens) بررسي شده و نتايج نشان داده‌اند كه استفاده از اين فرمول باعث افزايش طول ساقه، تراكم بوته‌ها و ارتقاء كلي عملكرد زيستي گياه در مقايسه با تيمارهاي شاهد، شده است. اين اختراع گامي مؤثر در راستاي كشاورزي پايدار، اقتصاد چرخشي، و بهره‌برداري از منابع پسماند در مناطق با منابع محدود به‌شمار مي‌رود.

رويكردهاي بازيافت پايدار، موضوعاتي جذاب و در حال ظهور براي ايمني زيست محيطي توليد هستند. براده ‌هاي توليد شده در ماشين‌كاري امكان استفاده مجدد براي مسيرهاي توليد پايدارتر و مقرون به صرفه ‌تر، مانند توليد پودر از آسياب براده براي توليد افزودني را دارند. بازيافت مواد كاربردي مانند فولاد با هزينه كم پردازش كه مزيت اقتصادي و مهندسي را با هم تركيب مي‌كنند، تقاضاي حياتي براي طراحي پايدارتر قطعات قابل اعتماد براي صنايع هوافضا و خودرو به حساب مي آيند. تحقيق حاضر از فولاد CK45 براي بازيافت استفاده كرده و با ايجاد براده هاي ماشينكاري در يك چرخه بسته امكان دستيابي به تركيب نادر فوق الذكر از ويژگي هاي مواد را حاصل ميكند. كامپوزيت ‌هاي توليدي حاوي 01/0و 02/0 درصد وزني اكسيد گرافن احيا شده توسط روش سينترينگ پلاسماي جرقه اي ساخته و تحت آزمون هاي سختي، سايش، ، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و XRD براي خصوصيات آنان مورد بررسي قرار گرفته است. آزمايش‌هاي سختي و سايش نشان داده است كه اين نوع ضايعات داراي سختي مناسب جهت استفاده در قطعه سازي در صنايع حساس به سختي و سايش هستند. مقادير عددي آزمون‌ سختي و سايش نشان دهنده به ترتيب رشد 140 واحدي سختي و كاهش 18 ميلي گرمي وزن نمونه هاي توليدي نسبت به نمونه اوليه ريخته‌گري شده ميباشند