日本多家領先機構的合作促成了一種銅基合金（Cu-Al-Mn）的研發，該合金在低至 -200°C（−328 °F）時展現出獨特的「形狀記憶效應」。這項技術的發展有望為地球及太空中最惡劣環境的技術設計提供支持，因為傳統材料在這些環境中往往無法應對。
該合金可用於建造在極寒環境中運行的機器，例如深空探測或處理超低溫氫氣的系統。這項研究由東北大學、岩手大學、日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）、日本國立天文台、東京城市大學及京都大學共同推動。
在材料科學領域，這項研究解決了一個長期存在的挑戰。研究人員一直在尋找能夠在極寒條件下保持「記憶」的合金。形狀記憶合金（SMA）是一種可以在冷卻時被塑形，但在加熱後能恢復到原始形狀的材料，類似於記憶泡沫的特性。
目前存在的以鎳鈦（Ni-Ti）為基礎的形狀記憶合金在 -20°C 以下會喪失這一能力，而其他低溫合金則不切實際。因此，這種新的 Cu-Al-Mn 合金提供了一個可行的解決方案。東北大學的森俊宏表示：「當我們發現它在 -170°C 下仍能運作時，我們非常高興。其他形狀記憶合金根本無法做到這一點。」
這種新合金是首個能在極端低溫下實現「大功率輸出」的功能性執行器材料。研究人員在新聞稿中指出：「這項研究滿足了尋找能在 -100°C 以下進行大功率輸出的首個功能性執行器材料的挑戰。」
執行器是將某種輸入轉換為機械能（運動）的組件，對於從火星探測車到家用設備等各種應用至關重要。
為了證明其潛力，研究團隊使用新開發的 Cu-Al-Mn 合金作為執行器，原型設計了一個機械熱開關。該開關在 -170°C 下運行良好，通過在溫度變化時交替接觸來調節熱量。這一發展是朝著創造能在低溫條件下運行的高性能執行器邁出的重要一步，這在以前是無法實現的。
這一創新開啟了新的可能性，例如為太空望遠鏡的冷卻系統開發機械熱開關。新聞稿中指出：「這種機械熱開關的簡單性和緊湊性使其成為未來太空任務的重要技術。」
除了太空應用外，這項創新還有助於推進碳中和技術，特別是在挑戰性的氫氣運輸和儲存領域。
在另一項相關進展中，NASA 正在積極開發形狀記憶合金彈簧輪胎，供其用於行星探測的移動機器人使用。這些機器人設計用於在火星等挑戰性表面上行駛，其中輪胎性能至關重要。傳統金屬輪胎可能會永久變形，而以鎳鈦為主的 SMA 輪胎即使在極端壓力下也能變形並恢復原狀。
同時，德國薩爾蘭大學的研究人員利用 SMA 開發了一種新的機器人抓取系統。這種輕量級的抓取器通過使用超細鎳鈦 SMA 線束來實現其性能。
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