NiTi là cột mốc trong khoa học vật liệu. Năm 1963, Phòng thí nghiệm Hải quân Mỹ phát hiện ngẫu nhiên khả năng phục hồi hình dạng, mở ra nghiên cứu vật liệu thông minh. Hợp kim liên kim này kiểm soát nhiệt độ chuyển pha (–50°C đến 100°C) để thể hiện hai đặc tính: ‌nhớ hình dạng‌ và ‌siêu đàn hồi‌.

Hoạt động thông minh xuất phát từ chuyển pha Austenit-Martensit thuận nghịch. Trên nhiệt độ tới hạn, mạng tinh thể tái cấu trúc phục hồi hình dạng định sẵn. Dưới nhiệt chuyển pha, biến dạng đàn hồi đạt 8%, hấp thụ năng lượng gấp 30 lần kim loại thông thường. Pha tạp đồng/sắt giúp kiểm soát nhiệt độ chuyển pha chính xác ±1°C với tuổi thọ 10 triệu chu kỳ.

‌Y tế‌ là lĩnh vực ứng dụng chính: 80% thiết bị xâm lấn tối thiểu dùng NiTi như stent tim tự bung (tăng 40% hiệu suất phẫu thuật) và vít chỉnh hình nén động. Năm 2023, van tim nhân tạo NiTi đầu tiên được FDA phê duyệt giảm biến chứng nhờ biến dạng chính xác micromet.

Trong ‌không gian‌, NASA dùng siêu đàn hồi –120°C cho tấm pin mặt trời trên sao Hỏa. Ăng-ten vệ tinh gập của ESA giảm 75% thể tích phóng. Công nghệ in 4D kết hợp NiTi và polymer nhiệt tạo ra gắp robot tự biến hình.

Thách thức: Giải phóng ion nickel và chi phí nấu chân không cao. Năm 2022, nhóm Trung Quốc cải thiện tương thích tế bào 300% bằng lớp phủ TiO₂ 5 nm, in 3D tăng hiệu suất nguyên liệu từ 35% lên 90%. Hợp kim Scandium (–196–300°C) có thể hỗ trợ căn cứ mặt trăng, dây dẫn đa nhiệt cách mạng phẫu thuật thần kinh.

Từ y học vi mô đến thám hiểm liên sao, NiTi không ngừng phá vỡ giới hạn. Kết hợp AI, "kim loại biết suy nghĩ" này có thể trở thành trung tâm của kỷ nguyên trí tuệ thích ứng.