美國的科學家曾將一條沒有任何燃料的小輪船放進遊泳池。小輪船竟在遊泳池內轉起圈來。這一現象驚呆了在場的觀眾。小輪船為什麼在無燃料的情況下能夠航行呢？原來這是“記憶金屬”在作怪。
“記憶金屬”，這個名字叫起來好像很古怪，難道金屬像高等動物那樣會有記憶力嗎？它能記憶些什麼呢？的確，有一類金屬具有“記憶力”，它能夠“記憶”自己的形狀。自古以來，人們總認為，隻有人和某些高級動物才有記憶能力，而非生物是不可能具有這種能力的。可是，在20世紀60年代初，美國海軍研究所一個研究小組，偶然發現鎳鈦合金絲竟然也具有一種“形狀記憶”的本領。這個研究小組的成員在領到一批亂如麻絲的Ni—Ti合金絲後，花了不少精力將它們弄直，可是當他們將這些金屬絲放在近火處時，發現它們又重新變彎了。這個偶然的發現立即引起了人們的高度興趣。於是在合金大家庭中又找到了像Cu—Al—Ni、Ni—Al、Ni—Co—Si等一類具有記憶形狀能力的合金。
記憶金屬在不同溫度下會發生形狀的變化。在冷水中，先將一段筆直的Ni—Ti合金絲弄彎，然後將它放在熱水中，這時Ni—Ti絲又變直了。這樣反複改變合金絲的溫度，它的形狀也會隨之產生反複的變化。
能引起記憶合金形狀改變的條件是溫度。這是因為這類合金存在著一對可逆轉變的晶體結構。如含有Ni和Ti各為50%的記憶合金，有兩種晶體結構，一種是菱形的，另一種是立方體的，這兩種晶體結構相互轉變的溫度是一定的。高於這一溫度，它會由菱形結構轉變為立方體結構；低於這一溫度，又由立方體結構轉變為菱形結構。晶體結構類型改變了，它的形狀也就隨之改變。前麵在遊泳池內航行的小輪船，就是用這種“記憶合金”做了發條。在較低的溫度下，將船上的發條盤緊，不需要任何齒輪等裝置，隻要將小輪船放到較高溫度的遊泳池內，船上的發條就會自動慢慢放開，帶動螺旋槳，小輪船便自由自在地航行起來。
在冷水中讓記憶合金彎曲時所消耗的能量遠遠小於它在熱水中恢複原形時所釋放出的能量。所以，它在能量轉化過程中似乎是“不守恒”的，竟出現了能量的“淨增加”。這一現象，曾引起科學界的混亂。有些人甚至聲稱能量轉化和守恒定律不成立了，物理學等自然科學就需要重新改寫。客觀世界本身就是多層次的，每個層次上都有它自身的規律，各層次的規律又各不相同。人們在無法解釋記憶合金能量的“淨增加”現象時，隻能說明人們對這一新發現還不認識。後來，這一能量“淨增加”的現象，終於被1977年諾貝爾化學獎獲得者比利時科學家普利高津用“耗散結構理論”所解釋。
原來，這些合金都有一個特殊轉變溫度，在轉變溫度以下，金屬晶體結構處於一種不穩定結構狀態，在轉變溫度以上，金屬結構是一種穩定結構狀態，一旦把材料加熱到轉變溫度以上，不穩定的晶體結構就轉變成穩定結構，材料也就恢複了原來的形狀。記憶合金由於有著奇妙的作用，因此在很多重要地方顯示了它們非凡的本領，向人類表明了它們具有很大的發展前途。記憶合金對自己形狀的這種記憶性能也給人類立下了汗馬功勞。
在城市的街道上，從早到晚都是車水馬龍。公共汽車繁忙地運送乘客；貨車滿載工農業產品及原材料飛馳；救護車不斷地來往於各大醫院；消防車奔忙於火災現場周圍……這些汽車的車身大都是用金屬材料製成的，一旦發生碰撞，車身凹下，就隻能送到修理廠由工人師傅手工敲平複原。如果汽車車身用形狀記憶合金製造，那麼修理工作就變得簡單多了。撞癟的汽車不必送修理廠，隻要往撞癟的車體上澆幾桶熱水，就能自動地恢複原狀。用來製造這種汽車車體的記憶合金具有單向記憶功能，它能記住自己在較高溫度狀態下被製成的車體形狀。不管平時把它變成什麼樣的形狀，隻要加熱到它的轉變溫度，就會立即恢複到原來的形狀。
用記憶合金還可以製成各種管接頭。製造時其內徑要比它所連接的管子的外徑約小0.04毫米。在室溫下，這種記憶合金非常軟，所以接頭內徑容易擴大。在這種狀態下，把要接的管子插入接頭內。加熱後，接頭的內徑就恢複到原來的尺寸，完成管子的連接過程，而且溫度降到室溫也不再改變。因為這種形狀恢複力很大，所以連接很嚴密，無漏油危險。美國已在海軍F-14型戰鬥機的油壓係統中使用了10萬個這樣的接頭，使用多年從未發生漏油或者破損。
用單向形狀記憶合金製成的眼鏡框，鏡片固定絲在裝入凹槽裏時並不太緊，輕微受熱時，利用其超彈性逐漸繃緊。這種鏡框不會出現普通塑料或金屬鏡框與鏡片不協調的現象。例如，不管如何用勁擦拭或氣溫降低，鏡片絕不會滑脫。在擁擠的汽車上一旦眼鏡掉在地上被人踩癟，這種鏡框也不會報廢，隻要經熱風一吹或在酒精燈上略加烘烤，就可以完全複原。
記憶合金用於人體矯形外科效果良好。例如接骨用的骨板，用記憶合金將骨折部位固定，然後加熱，合金板便收縮，不但能將兩斷骨固定住，而且在收縮過程中產生壓縮力，迫使斷骨接合在一起。又如用記憶合金製作治療脊椎側彎症的矯正棒，與以往用不鏽鋼矯正棒相比，不但提高了矯正率，而且發生骨折和神經麻痹的危險性也大大減小。此外，牙科用的矯形齒絲，外科用的人造關節、骨髓內釘等器件，也都是靠體溫的作用啟動的。