目前世界上已经有铜锌、金镉、镍铝等20多种有记忆功能的合金。形状记忆合金已经成为当今世界上最重要的金属材料之一，质轻、高强度和抗蚀等特性使它在各个领域备受青睐。
形状记忆效应的发现
1963年，美国海军军械研究室的研究人员在一项实验中需要一些镍钛合金丝，但他们拿到的合金丝都是弯弯曲曲的，使用不方便，于是他们就将这些细丝拉直。但在实验中，当温度升到一定值的时候，这些已经被拉直的镍钛合金丝，突然又全部恢复到原来弯曲的形状，而且和原来一模一样。他们反复做了多次实验，结果都一样。
科学家们进行深入研究和实验后发现很多合金都有这种本领，并把这种现象叫做“形状记忆效应”。
是谁赋予合金记忆力
在记忆合金中，金属原子按一定的方式排列起来。这些金属原子受到一定的外力作用时，可以离开自己原来的位置到另一个位置去；而当这些合金受热升温后，由于获得了一定的能量，这种金属原子又会回到原来的位置。这就是这种合金在加热到一定的温度后又恢复原状的原因。
工业应用
几十年来，有关形状记忆合金的研究已逐渐成为国际相变会议和材料会议的重要议题，理论研究不断深入。同时，形状记忆合金的应用研究也取得了长足进步。
形状记忆合金的最早应用是在管接头和紧固件上。用形状记忆合金加工成内径比欲连接管的外径小4％的套管，然后在液氮温度下将套管扩径约8％，装配时将这种套管从液氮中取出，把欲连接的管子从两端插入。当温度升高至常温时，套管收缩即形成紧固密封。这种连接方式接触紧密，能防渗漏，远胜于焊接，特别适用于核工业及海底输油管道等。
它还可以广泛地应用于各种自动调节和控制装置中。其典型实例是消防报警装置及电器设备的保安装置。当发生火灾时，记忆合金制成的弹簧发生形变，启动消防报警装置，达到报警的目的。此外，还可以把用记忆合金制成的弹簧放在暖气的阀门内，用以保持暖房的温度。当温度过低或过高时，阀门自动开启或关闭。
世界上最伟大的天线
形状记忆合金最令人鼓舞的应用是在航天技术中。1969年7月20日，阿波罗11号登月舱在月球着陆，第一次实现了人类登月旅行的梦想，阿姆斯特朗那句“对我个人来说，这只是迈出的一小步；但对全人类来说，这是跨了一大步”的伟大感言和当时的图像，就是通过由形状记忆合金制成的天线从月球传输回地面的。它由极薄的记忆合金材料做成。先按预定要求做成一个巨大的半球形，然后将其压成一团带上天。在月球上，随着阳光照射，温度升高，天线又“记”起了自己的本来面貌。
手术台上“奇兵”
各类人体腔内支架、心脏修补器、血栓过滤器、口腔正畸器、人造骨骼、伤骨固定加压器、脊柱矫形棒、栓塞器、节育环、医用介入导丝和手术缝合线等等，都可以用形状记忆合金制成。与传统的治疗方法相比，用记忆合金支架治疗具有疗效可靠、使用方便、治疗时间缩短和治疗费用减少等优点，为外伤、肿瘤及其他疾病所致的血管、喉、气管、食道、胆道、前列腺等腔道狭窄的治疗开辟了新天地。
在骨外科治疗领域，形状记忆合金同样有不凡的表现。与传统的不锈钢器械相比，用形状记忆合金制成的记忆合金骨科内固定器械，可以使骨科手术告别钻孔、楔入、捆扎等复杂工序。这种技术大大降低了手术的难度，缩短了将近三分之二的手术时间。由于材料自身的记忆功能十分稳定，良好“抱合力”使病人手术的愈合期也大大缩短。
高科技应用展望
21世纪将成为材料电子字的时代。形状记忆材料兼有传感和驱动的双重功能，可实现控制系统的微型化和智能化。
形状记忆合金机器人的活动除温度外不受其他任何环境条件的影响，可望在反应堆、加速器、太空实验室等高技术领域大显身手。
纳米技术的诞生
纳米是一种长度计量单位，一纳米等于十亿分之一米。纳米技术用来研究尺寸在0.1至100纳米之间的微细粒子即电子、原子、分子的运动规律和特性。
纳米技术是以许多现代先进科学技术为基础的，它是现代科学和现代技术结合的产物。从20世纪90年代初起，纳米技术得到迅速发展，被世界各国列为21世纪的关键技术之一。科学家预言，未来纳米技术的应用将远远超过计算机工业。
世界上第一台扫描隧道显微镜
1959年，著名物理学家理查德·费曼预言：“人类可以用小的机器制造更小的机器，最后将变成根据人类意志，逐个地排列原子，制造产品。”这是关于纳米技术的最早思想。
1981年，国际商用机器公司（IBM）的两位科学家G.宾尼格和H.洛勒发明了世界上第一台扫描隧道显微镜，它能以原子级的空间尺度来观察宏观块体物质表面的原子和分子，还能在物体表面留下纳米级的细微划痕，并且能搬运原子或分子。它的发明为人类进入纳米世界创造了基础性的技术条件。
纳米科技的正式诞生
1984年，德国著名学者格莱特利利用现代技术，将一块6纳米长的铁晶体压制成纳米块，并详细研究了它的内部结构，为纳米技术的兴起开了一个头，从而引发了科学家们对物质在纳米级内物理性能的变化及其应用的广泛研究。
1990年，IBM 的科学家运用扫描隧道显微镜将氙原子拼成了公司的商“IBM”，第一次公开证实了在原子的水平上，有可能以单个原子精确地生产物质同年7月，第一届国际纳米科技大会在美国巴尔的摩召开，标志着纳米科技的正式诞生。
神奇的纳米机器人
“纳米机器人”的研制属于分子仿生学的范畴，它以分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。纳米生物学的近期设想，是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。
第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体，这种纳米机器人可被注入人体血管内，进行健康检查和疾病治疗，还可以用来进行人体器官的修复工作、做整容手术、从基因中除去有害的DNA，使机体正常运行。第二代纳米机器人是直接用原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置。第三代纳米机器人将包含有纳米计算机，是一种可以进行人机对话的装置。这种纳米机器人一旦问世，将彻底改变人类的劳动和生活方式。
伪劣产品的拦路虎——纳米防伪技术
纳米技术被应用于防伪领域是近年来的研究成果。1999年12月14日，该技术获得了美国专利局签发的美国国家专利授权证书，还被列为我国国家标准最高级的防伪技术。它从根本上防止了防伪标志被仿造，是防伪领域具有重大意义的历史性突破。
具体来说，纳米防伪标志的制作过程是这样的：大量微观带电粒子在加速器的作用下沿同一方向高速运动，利用云母、玻璃、晶体等固体介质截获其瞬间随机信息，形成母版，母版经翻录制成工作版，然后通过专用加密设备在防伪标志介质上进行纳米信息加密，同时再经过封装工艺以保护加工完毕的纳米信息。检测时，通过检测仪器进行图像特征匹配，以辨真伪。与传统的油墨、纸张、激光全息等防伪技术相比，纳米防伪技术具有明显的优势。它是唯一的、极其微小的，所以不可能被仿造。
碎不了的陶瓷——纳米陶瓷
传统的工程陶瓷属脆性物质，有均匀性差、可靠性低、韧性及强度较差等缺陷，其应用受到了较大的限制。随着纳米技术的广泛应用，科学家们计划制作一种纳米陶瓷，它不仅能克服传统工程陶瓷的许多缺陷，还能具有像金属一样的柔韧性和可加工性。
纳米陶瓷材料是指在陶瓷材料的显微结构中，晶粒、晶界以及它们之间的结合都处在纳米水平，使得材料的强度、韧性和超塑性大幅度提高。它克服了工程陶瓷的许多不足，并对材料的力学、电学、热学、磁学、光学等性能产生重要影响，为替代工程陶瓷的应用开拓了新领域。
随着高新技术的不断出现，人们对纳米陶瓷寄予很大希望，世界各国的科研工作者正在不断研究开发纳米陶瓷粉体并以此为原料合成高技术纳米陶瓷。
