Les physiciens de l'Université de Constance Daniel Mutter et Peter Nielaba ont visualisé des changements dans les matériaux à mémoire de forme jusqu'à l'échelle nanométrique dans un article sur le point d'être publié dans le Revue Physique Européenne B .

Les alliages métalliques peuvent être étirés ou comprimés de telle sorte qu'ils restent déformés une fois la contrainte sur le matériau relâchée. Uniquement des alliages à mémoire de forme, cependant, peuvent reprendre leur forme initiale après avoir été chauffés au-dessus d'une température spécifique.

Pour la première fois, les auteurs déterminent les valeurs absolues des températures auxquelles les nanosphères à mémoire de forme commencent à revenir à leur forme mémorisée - en subissant une transition de phase structurelle, qui dépend de la taille des particules étudiées. Pour arriver à ce résultat, ils ont réalisé une simulation informatique à l'aide de nanoparticules d'un diamètre compris entre 4 et 17 nm constituées d'un alliage à proportions égales de nickel et de titane.

À ce jour, les efforts de recherche pour établir la température de transition de phase structurelle ont été principalement expérimentaux. Grâce à une méthode informatique connue sous le nom de simulation de dynamique moléculaire, les auteurs ont pu visualiser le processus de transformation du matériau pendant la transition. Au fur et à mesure que la température augmentait, ils ont montré que la structure cristalline à l'échelle atomique du matériau passait d'un niveau de symétrie inférieur à un niveau supérieur. Ils ont constaté que la forte influence de la différence d'énergie entre la structure à faible et à haute symétrie à la surface de la nanoparticule, qui différait de celle par son intérieur, pourrait expliquer la transition.

La plupart des travaux antérieurs sur les matériaux à mémoire de forme concernaient des systèmes à l'échelle macroscopique et étaient utilisés pour des applications telles que les appareils dentaires, stents ou dispositifs de régulation de la température de l'huile pour trains à grande vitesse. Les nouvelles applications potentielles incluent la création de nanocommutateurs, où l'irradiation laser pourrait chauffer un tel matériau à mémoire de forme, déclenchant un changement de sa longueur qui, à son tour, fonctionner comme un interrupteur.