Hợp kim ghi nhớ hình dạng (Shape memory alloy-SMA) là một loại vật liệu thông minh thế hệ mới đang được nghiên cứu và sử dụng nhiều trên thế giới. Đồ vật làm từ nguyên liệu SMA khi bị biến dạng bởi tác động ngoại lực sẽ khôi phục hình dạng gốc nhờ một quá trình nhiệt cơ học thích hợp. Ví dụ đơn giản: chiếc kẹp giấy làm bằng Nitinol (SMA) khi bị kéo thẳng, uốn cong hay vặn xoắn thành các dạng khác nhau được thả vào nước nóng  sẽ quay trở lại hình dạng kẹp giấy như ban đầu trong vòng chỉ vài giây. Hiệu ứng nhớ hình (Shape memory effect-SME) của các nhóm hợp kim này gây hứng thú cho các nhà khoa học tìm hiểu và nghiên ứng để ứng dụng cho các lĩnh vực trong đời sống.

Hiệu ứng nhớ hình (SME) của hợp kim bắt đầu được ghi nhận từ những năm 1930. Năm 1932, nhà hóa học người Thụy Điển Arne Ölander đã phát hiện ra khả năng nhớ hình ở hợp kim Au-Cd. Năm 1938, hai nhà khoa học Greninger và Mooradian đã quan sát thấy hiện tượng tương tự đối với hợp kim Cu-Zn. Các báo cáo về hiệu ứng nhớ hình sau đó đã xuất hiện vào các năm 1949 và 1951.

Năm 1961 William J. Buehler, một nhà nghiên cứu tại Naval Ordnance Laboratory, phát hiện ra hiệu ứng nhớ hình ở hợp kim Ni-Ti. Ngày nay, đây là loại vật liệu SMA được nghiên cứu nhiều nhất và ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực. Tên thương mại của hợp kim này là Nitinol (được ghép từ tên các nguyên tố cấu tạo Niken-Titan và tên viết tắt phòng thí nghiệm nơi tìm ra nó NOL).

Ngoài ra còn một loại SMA khác mới được phát hiện sau này, được gọi là hợp kim ghi nhớ hình dạng từ tính (Magnetic shape memory alloy-MSMA), thay đổi hình dạng dưới từ trường mạnh. Những vật liệu này được quan tâm đặc biệt vì phản ứng từ tính có xu hướng nhanh hơn và hiệu quả hơn phản ứng do nhiệt độ gây ra.

Các SMA không chỉ bao gồm các hợp kim 2 nguyên tố mà có thể là hợp kim chứa đến 3 hoặc 4 nguyên tố cấu thành (Ni-Ti-Pd, Ni-Mn-Ga, Cu-Al-Ni-Hf, Cu-Al-Be-Zr…)

Trên thế giới hiện nay có nhiều hệ hợp kim nhớ hình khác nhau, thậm chí có cả hệ trên cơ sở thép hợp kim. Tùy vào đặc tính của mỗi loại mà nó sẽ được ứng dụng vào các lĩnh vực khác nhau. Hai hệ SMA phổ biến nhất là Ni-Ti và Au-Cd.

Hợp kim nhớ hình Ni-Ti (Nitinol) có cơ tính và điện tính rất tốt, phi từ tính, độ bền mỏi và khả năng chống ăn mòn cao, đặc biệt có khả năng tương thích y sinh, loại vật liệu này được cho là có khả năng thay thế thép không gỉ trong tương lai. Vì vậy nó được coi là một loại vật liệu đa năng, ứng dụng nhiều trong y tế (phẫu thuật chỉnh hình, các thiết bị van tim, van nong...), công nghiệp vũ trụ (anten, cơ cấu đóng mở pin mặt trời...), chế tạo robot, các nhóm ngành kỹ thuật, thậm chí đã từng được giới thiệu trong ứng dụng làm vỏ ô tô (khi bị biến dạng sau va chạm, chỉ cần một phích nước nóng cũng có thể khôi phục lại hình dáng ban đầu của vỏ xe).

Hệ hợp kim Au-Cd thì ngược lại, chủ yếu chỉ được dùng trong lĩnh vực nghiên cứu, hệ hợp kim này rất thích hợp cho việc nghiên cứu và xác định cấu trúc tinh thể để xác định nguyên nhân tạo ra các đặc tính cho loại vật liệu đặc biệt này. Giá thành chế tạo loại hợp kim này cao nên khả năng ứng dụng trong đời sống bị hạn chế nhiều.

Hợp kim nhớ hình đã được nghiên cứu nhiều trên thế giới trong những năm gần đây và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, nhưng tại Việt Nam đây là một lĩnh vực còn khá mới mẻ, do đó việc chế tạo sản xuất và ứng dụng loại hợp kim thông minh này ở nước ta rất hạn chế. Năm 2019, GS.TS Nguyễn Huy Dân và các cộng sự ở Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm khoa học và Công nghệ Việt Nam bắt đầu nghiên cứu chế tạo SMA. Tháng 3/2021, nhóm nghiên cứu đã thành công chế tạo loại hợp kim có khả năng ghi nhớ hình dạng. Loại vật liệu này được nhóm nghiên cứu trên ba hệ hợp kim khác nhau, gồm hệ hợp kim Nitinol, hệ hợp kim Heusler (gồm (Ni, Co)-Mn-(Ga,Al)) và hệ hợp kim entropy cao (Ti-Zr-(Co,Hf)-Ni-Cu). Việc nghiên cứu chế tạo thành công loại hợp kim này ở quy mô phòng thí nghiệm mở ra một hướng đi mới cho việc tìm hiểu và phát triện vật liệu thông minh ở nước ta.

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim là đơn vị có kinh nghiệm, thế mạnh trong nghiên cứu, chuyển giao công nghệ và sản xuất các sản phẩm hợp kim, kim loại. Trong thời gian tới, Viện sẽ tiếp tục đẩy mạnh hợp tác với đối tác trong và ngoài nước trong lĩnh vực chế biến sâu, ứng dụng sản xuất kim loại, hợp kim mới (trong đó có SMA) để cung cấp cho thị trường.