निकेल-टाइटेनियम मिश्रधातु सामग्री विज्ञान में मील का पत्थर है। 1963 में अमेरिकी नौसेना प्रयोगशाला द्वारा आकस्मिक रूप से खोजे गए इसके आकार पुनर्प्राप्ति गुण ने बुद्धिमान सामग्री अनुसंधान की शुरुआत की। –50°C से 100°C तक नियंत्रित फेज परिवर्तन तापमान वाली यह अंतर्धात्विक यौगिक ‌आकार स्मृति प्रभाव‌ एवं ‌अतिलोचकता‌ प्रदर्शित करती है।

इसका बुद्धिमान व्यवहार ऑस्टेनाइट-मार्टेंसाइट फेज परिवर्तन से उत्पन्न होता है। क्रांतिक तापमान से अधिक पर, परमाणु जालक पुनर्गठन पूर्वनिर्धारित आकार को पुनर्स्थापित करता है (आकार स्मृति)। फेज परिवर्तन तापमान से नीचे, यह 8% अतिलोचक विकृति प्राप्त करती है एवं पारंपरिक धातुओं से 30 गुना अधिक ऊर्जा अवशोषित करती है। तांबा/लोहा डोपिंग द्वारा फेज तापमान को ±1°C त्रुटि एवं 1 करोड़ चक्र जीवनकाल तक नियंत्रित किया जा सकता है।

‌चिकित्सा क्षेत्र‌ इसका प्रमुख अनुप्रयोग स्थल है। वैश्विक स्तर पर 80% न्यूनतम आक्रामक उपकरण इस सामग्री का उपयोग करते हैं: शरीर के तापमान पर स्वतः फैलने वाले हृदय स्टेंट (शल्यक्रिया दक्षता 40% बढ़ाए), गतिशील दबाव वाली अस्थि स्क्रू। 2023 में FDA द्वारा अनुमोदित प्रथम NiTi हृदय वाल्व ने माइक्रोन-स्तरीय विकृति सटीकता से जटिलताएँ कम कीं।

‌अंतरिक्ष‌ में NASA ने मंगल रोवर के लिए –120°C अनुकूल अतिलोचक सौर पैनल विकसित किए। ESA के तह-मोड़े जा सकने वाले उपग्रह एंटीना प्रक्षेपण आयतन 75% कम करते हैं। 4D प्रिंटिंग तकनीक NiTi एवं ताप-अनुक्रियात्मक पॉलिमर को जोड़कर अनुकूली रोबोटिक ग्रिपर बनाती है।

चुनौतियाँ: निकेल आयन मुक्ति एवं उच्च निर्वात गलन लागत। 2022 में चीनी टीम ने 5 nm टाइटेनियम ऑक्साइड कोटिंग द्वारा कोशिका अनुकूलता 300% बढ़ाई, जबकि 3D प्रिंटिंग ने कच्चे माल उपयोग दक्षता 35% से 90% तक पहुँचाई। भविष्य में स्कैंडियम-युक्त मिश्रधातु (–196–300°C) चंद्र आधार निर्माण में सहायक होंगे, एवं बहु-ताप क्षेत्र मेमोरी गाइडवायर न्यूरोसर्जरी में क्रांति लाएँगे।

सूक्ष्म चिकित्सा से ताराग्रह अन्वेषण तक, NiTi सामग्री सीमाओं को लाँघ रही है। AI एवं सामग्री विज्ञान के समन्वय से यह "सोचने वाली धातु" अनुकूली बुद्धिमान युग का केंद्रीय इंजन बन सकती है।