في مجال علم المواد، تُلقب سبيكة النيكل-تيتانيوم بـ"حجر الأساس للمواد الذكية" بسبب خاصية "الذاكرة الشكلية" الفريدة. هذا المركب المعدني ذو النسبة الذرية المتساوية بين النيكل والتيتانيوم يتفوق على المعادن التقليدية عبر آلية تحول الطور المارتنسيتي.

‌الانطلاقة العلمية الثورية‌
يكمن سر هذه السبيكة في التحول العكسي للبنية البلورية المجهرية. تظهر خاصية الذاكرة الشكلية (استعادة الشكل المبرمج عند تجاوز درجة حرارة تحول الأوستنيت) والمرونة الفائقة (استعادة الشكل بعد تشوه 30% في درجة حرارة الغرفة) كظاهرة ميكانيكية نادرة. تنشأ هذه الخصائص من تحول الطور المارتنسيتي الناتج عن الإجهاد وتخزين الطاقة المرنة في الشبكة البلورية.

‌التطبيقات عبر المجالات‌

• ‌الطب‌: دعامات القلب التي تنفتح بحرارة الجسم تقلل الصدمة الجراحية، أسلاك تقويم الأسنان توفر قوة مستدامة

• ‌الفضاء‌: آليات طي هوائيات الأقمار الصناعية ذات دقة ميكرومترية في الفضاء

• ‌التصنيع الذكي‌: مشغلات آلية بعمر يفوق 100 ألف دورة لمفاصل الروبوتات الشبيهة بالعضلات

‌اتجاهات التطوير المستقبلية‌
تركز الأبحاث على:

• تحسين متانة السبيكة عبر ترسيب الجسيمات النانوية

• طباعة 3D للهياكل المعقدة

• تحسين التوافق الحيوي للدعامات الوعائية القابلة للتحلل

• دراسة نشرت عام 2023 في Nature Materials تظهر أن إضافة العناصر الأرضية النادرة تزيد الاستقرار الوظيفي بنسبة 300%

رغم وصول السوق العالمية إلى 50 مليار دولار، تبقى التكلفة والمتانة طويلة الأمد تحديات. مع تطور تقنيات التصنيع الذري، قد تفتح هذه السبيكة عصرًا جديدًا من الجراحة الروبوتية الدقيقة إلى الهياكل الفضائية القابلة للنشر.