Marché des nanomatériaux - Taille, part de l'industrie, tendances de croissance et prévisions (2024 - 2031)

Par type de matériau:

Le marché est segmenté, en fonction des types de matériaux, en nanomatériaux à base de métaux ( nanoparticules de cuivre, nanoparticules d'or, nanoparticules d'argent), nanomatériaux à base de carbone (Graphène, nanotubes, Fullerènes), nanoclay (Montmorillonite, Kaolinite), dendrimers (polyamidoamine (PAMAM) dendrimers, dendrimers Starburst) et nanocomposites (polymer nanocomposites, nanocomposites céramiques, etc.).

Tendances du type de matériau:

• Les dendrimères peuvent délivrer des nanoparticules à base d'ADN sanguin pour le traitement du cancer.
• Les nanocomposites peuvent rendre les clubs de golf traditionnels plus légers et plus forts qu'auparavant.

Le segment carbone représente la plus grande part de revenus de 42,02 % sur le marché des nanomatériaux en 2023.

• Les nanomatériaux à base de carbone tels que les nanotubes de carbone (CNT) ou le graphène ont une résistance à la traction exceptionnelle et une grande flexibilité, ce qui les rend propices à un large éventail d'activités.
• Ils ont une excellente conductivité électrique et thermique, les rendant adaptés pour une utilisation dans le secteur de l'électronique, le secteur automobile, l'aérospatiale, etc.
• Ils rendent les revêtements durables en améliorant leurs propriétés qui les rendent résistants à la corrosion.
• Ils sont économes en énergie et sont utiles pour améliorer les propriétés mécaniques des matériaux composites.
• En 2021, Les frontières de la nanotechnologie a parlé de l'efficacité de l'utilisation des nanomatériaux à base de carbone dans la livraison des médicaments. Il s'agit de nanoporteurs polyvalents et les efforts de recherche sont sous-exploités pour accroître son évolutivité dans le secteur industriel.
• Par conséquent, selon l'analyse, l'utilisation de ces matériaux est reconnue pour son potentiel de propulser la nanotechnologie vers l'avant, ce qui stimule le marché.

On s'attend à ce que les nanocomposites connaissent la croissance la plus rapide au cours de la période prévue.

• Les nanocomposites intègrent les nanoparticules à la matrice totale. Cela conduit à l'amélioration de ses propriétés matérielles, le rendant léger mais ayant la ténacité et la force.
• Ils offrent des propriétés de barrière améliorées qui les rendent adaptés aux industries d'emballage pour allonger la durée de conservation.
• Ils contribuent à réduire l'utilisation des matériaux et l'empreinte carbone, ce qui en fait un choix durable.
• Les nanocomposites pourraient être spécifiquement conçus pour être durables et pour répondre à des besoins particuliers en le rendant polyvalent et respectueux de l'environnement.
• Par exemple, Bibliothèque nationale de médecine (NLM) publié un article qui a révélé la capacité des biocapteurs électrochimiques à base de nanocomposites de détecter et de traiter le cancer du sein. Le diagnostic fondé sur les biomarqueurs est un changement majeur par rapport aux méthodes traditionnelles d'ultrasonographie, car les nanocomposites fournissent des médicaments ciblés, des bioimageries et des thérapies précises.
• Ainsi, selon l'analyse du marché des nanomatériaux, davantage de recherche et de développement sont en cours pour rendre les nanocomposites plus évolutives. Il en résulterait de nouvelles possibilités à croissance rapide sur ce marché.

Par type de produit:

Le marché est segmenté, selon les types de produits, en nanoparticules, nanofibres, nanotubes, nanoclays et nanofibres.

Tendances du type de produit :

• Ils pourraient être intégrés avec du ciment ainsi que des vêtements pour les rendre durables mais légers.
• Des produits comme les nanofils sont excellents pour améliorer les taux d'absorption optique et combiner efficacité dans les systèmes photovoltaïques.

Les nanoparticules représentent la plus grande part des revenus en 2023.

• Les nanoparticules sont très polyvalentes et sont essentielles dans diverses industries. Par exemple, le secteur des cosmétiques dépend du dioxyde de titane et des oxydes de zinc, tandis que le secteur de l'électronique dépend des nanoparticules d'argent.
• Certaines nanoparticules sont utilisées dans les réactions chimiques comme catalyseurs comme le platine.
• Ils ont aussi des propriétés optiques qui les rendent importantes dans l'imagerie biomédicale, par exemple, Points quantiques.
• Par exemple, en mars 2024, des chercheurs de l'Université Purdue améliorent et valident les nanoparticules brevetées pour améliorer les résultats de l'immunothérapie pour les tumeurs. Ces nouvelles nanoparticules sont augmentées par le triphosphate d'adénosine (ATP) afin que les cellules immunitaires (cellules dendritiques) puissent détecter les antigènes tumoraux et apporter des cellules immunitaires entraînées pour éviter les tumeurs.
• Par conséquent, les nanoparticules étant une source durable de technologies intelligentes, elles constituent le plus grand segment générateur de revenus sur le marché des nanomatériaux.

On s'attend à ce que les nanotubes connaissent la croissance la plus rapide au cours de la période prévue.

• Les nanotubes, également connus sous le nom de nanotubes de carbone (CNT), ont un rapport résistance-poids qui dépasse celui de l'acier. Ils sont légers mais ont une force exceptionnelle, essentielle dans les secteurs de l'aérospatiale et de la construction.
• Ils ont une conductivité thermique élevée les rendant efficaces dans la dissipation de la chaleur. Ceci est utile dans les piles, l'électronique, etc.
• Ils sont utilisés dans les matériaux de renforcement en raison de leur capacité à augmenter la durabilité et d'améliorer la résistance.
• On sait aussi que les CNT sont rentables et contribuent à la réduction des émissions.
• Dans une étude réalisée par l'Université du comté de Maryland Baltimore, on a souligné à quel point les CNT tordus offrent un stockage d'énergie plus efficace que les chercheurs ont conclu après avoir observé des CNT à paroi unique. C'est parce que les CNT tordus donnent plus d'énergie par unité que les batteries au lithium-ion classiques. La recherche a été publiée dans Nature Nanotechnologie et peut montrer un moyen d'améliorer les CNT pour les solutions de stockage d'énergie pour l'électronique micro-minimisée.
• Ainsi, à mesure que l'innovation dans les applications des CNT augmente, elle apporte également le potentiel de croissance rapide et d'expansion du marché à l'avenir.

Par type de structure:

Le marché est bifurqué, selon le type de structure, en nanomatériaux organiques non polymères et nanomatériaux polymériques.

Tendances du type de structure :

• Les nanomatériaux 2D peuvent être utilisés dans la purification de l'eau parce qu'ils ont augmenté la surface spécifique.
• Ils sont utilisés pour les emballages intelligents où il peut détecter la détérioration alimentaire, la température, l'humidité, etc.

Les nanomatériaux organiques non polymères représentent la plus grande part des revenus en 2023.

• Les nanomatériaux organiques non polymères ont des structures internes exceptionnellement personnalisables. Cela augmente leur efficacité, par exemple, les fullerènes, et est employé dans diverses applications.
• Ils ont une surface élevée, ont des propriétés optiques et chimiques. Il les rend polyvalents et précieux pour une fonctionnalisation variée.
• Certains matériaux comme les dendrimers ou les liposomes sont utilisés dans les systèmes de distribution de médicaments.
• Ils peuvent être conçus efficacement pour être moins toxiques et plus dégradables, ce qui les rend très durables.
• Ainsi, selon l'analyse, au fur et à mesure que les consommateurs prennent conscience des nanotechnologies, elle stimule les tendances du marché des nanomatériaux.

On s'attend à ce que les nanomatériaux polymériques connaissent la croissance la plus rapide au cours de la période prévue.

• Les matériaux polymères tels que les nanogels peuvent être fonctionnels pour améliorer leur nature et les rendre compatibles avec divers environnements. Il augmente les niveaux de performance et les rend polyvalents.
• Elles sont extrêmement biocompatibles, ce qui les rend idéales pour une utilisation dans le secteur médical. Par exemple, il peut être utilisé en ingénierie tissulaire pour reproduire la matrice extracellulaire qui soutient la croissance cellulaire.
• Ils peuvent améliorer la durée de conservation des produits, servir leur fraîcheur et fournir une protection contre l'humidité et l'oxygène.
• Par exemple, dans une étude récente réalisée par Les ingénieurs chimiques du MIT ont abouti à l'introduction d'un nouveau matériau polymérique 2D, polyaramide. C'est un matériau léger qui a une grande durabilité et pourrait être utilisé dans le revêtement des composants de voiture, et électronique, ainsi que pour la construction.
• Par conséquent, puisqu'ils offrent des solutions écologiques aux consommateurs, ils devraient connaître la croissance la plus rapide au cours de la période prévue à l'avenir.

Par méthode de synthèse:

Le marché est segmenté selon la méthode de synthèse en dépôt de vapeur chimique (CVD), dépôt de vapeur physique (PVD), méthode Sol-Gel, synthèse biologique, fraisage mécanique, etc.

Tendances de la méthode de synthèse :

• Les nanomatériaux issus de la synthèse biologique utilisent des composants issus de déchets agro-alimentaires et d'autres biomatériaux. Il réduit les déchets plastiques.
• Ils peuvent être synthétisés en utilisant des ondes acoustiques pour faire de la cavitation qui propulse les réactions chimiques pour construire des matériaux nanométriques.

Le dépôt de vapeur chimique (CVD) représente la plus grande part des revenus en 2023.

• Le dépôt de vapeur chimique (CVD) est polyvalent et peut produire une large gamme de matériaux nanométriques, comme les nanofils, les CNT, etc.
• Il contrôle la composition précise, la qualité et l'épaisseur du matériau, ce qui permet des performances élevées. Cette méthode produit également une grande uniformité ainsi que des résultats de pureté.
• Cette méthode de synthèse est très évolutive, ce qui la rend idéale pour les petits laboratoires et les grandes industries.
• En juin 2023, DCV Equipment Corporation a reçu des directives de OneD Battery Sciences pour la production de nouveaux nanomatériaux performants qui pourraient être utilisés dans les batteries de véhicules électriques. Ce nouveau produit, PowerCoat1104 a été expédié en Europe dans la seconde moitié de 2023 et a une charge rapide.
• Par conséquent, étant donné que la méthode CVD garantit la reproductibilité, elle produit une qualité cohérente. Cela stimule la demande du marché des nanomatériaux.

On s'attend à ce que la synthèse biologique ait le TCAC qui connaît la croissance la plus rapide durant la période prévue.

• La synthèse biologique est également appelée « synthèse verte » car elle emploie des organismes comme des bactéries ou des algues dans la production de nanomatériaux.
• Ceux qui sont synthétisés par cette méthode sont biodégradables et hautement adaptés pour la livraison de médicaments et d'autres applications médicales.
• Il existe certains types de nanoparticules d'argent, ont des propriétés anticancéreuses et antimicrobiennes.
• Ce type de méthode de synthèse consomme moins d'énergie et a des coûts de production plus faibles, ce qui le rend rentable.
• Par exemple, Jeonbuk National University a réussi à fabriquer des nanomatériaux utilisant des produits biologiques comme l'extrait de feuille de romarin et les combinant avec l'oxyde de graphène réduit (GO). Ils comprenaient également des nanoparticules d'argent et de sélénium.
• Ainsi, la simplicité de la synthèse biologique et son évolutivité se traduiront par la croissance la plus rapide du TCAC pendant la période prévue.

Par utilisateur final Industrie:

Le marché est segmenté en fonction des utilisateurs finals en santé, électrique et électronique, énergie, construction, soins personnels, et d'autres.

Tendances dans l'industrie des utilisateurs finaux :

• Ils sont en cours de développement efficace pour la guérison de médicaments personnalisés.
• Les nanotubes de carbone (CNT) sont utilisés pour accroître l'efficacité des cellules solaires et de l'éclairage.

Le secteur de l'électricité et de l'électronique représente la part de revenus la plus importante en 2023.

• On observe une tendance croissante à la miniaturisation de l'électronique. Les matériaux nanométriques comme les CNT aident à créer des composants électroniques plus petits et plus compacts sans compromettre les performances.
• Ils sont utilisés dans l'électronique car ils offrent une flexibilité, en particulier pour les appareils portables. De tels matériaux, comme le graphène, procurent également une conductivité électrique exceptionnelle qui améliore la durabilité de l'électronique.
• Ils ont également une conductivité électrique supérieure, ce qui les rend idéales pour les dispositifs à grande vitesse et à grande capacité.
• Certains matériaux nanométriques comme l'oxyde d'étain indium (ITO) promettent la transparence du revêtement et sont essentiels dans les écrans OLED et tactiles.
• Par exemple, Korea Institute of Machinery and Material (KIMM) a récemment développé un nouvel écran, le Nano Transparent Screen (NTS). Ce niveau de transparence de 100 pouces change avec les stimuli externes.
• Par conséquent, selon l'analyse, le secteur de l'électronique et de l'électricité utilise ces matériaux pour obtenir un avantage concurrentiel, ce qui en fait le segment de revenus le plus important de ce marché.

Les soins de santé devraient connaître la croissance la plus rapide du TCAC sur le marché au cours de la période prévue.

• Les nanomatériaux améliorent la solubilité des médicaments peu solubles, ce qui est utile dans le développement de traitements efficaces pour les maladies critiques.
• Ils contribuent également à la création d'outils de diagnostic novateurs comme les agents d'imagerie et les biomarqueurs.
• Ils contribuent à l'amélioration de la prestation et de l'efficacité des thérapies à cellules souches en permettant une meilleure croissance et différenciation des cellules souches.
• Ils peuvent être utilisés dans le développement de nanomédecines comme la formulation de médicaments ciblés ou de vaccins innovants avec des impacts efficaces sur l'immunité corporelle.
• Par exemple, Michigan State Univerity a développé une certaine variation de nanoparticules qui peut manger la graisse déposée dans les artères qui sont les principales raisons des accidents vasculaires cérébraux ou des crises cardiaques.
• À mesure que des efforts importants seront déployés pour révolutionner le secteur des soins de santé grâce aux nanotechnologies, cette industrie des utilisateurs finaux continuera d'avoir le taux de croissance le plus rapide sur le marché des nanomatériaux.

Analyse régionale :

Les régions concernées sont l'Amérique du Nord, l'Europe, l'Asie-Pacifique, le Moyen-Orient et l'Afrique, et l'Amérique latine.

La région Asie-Pacifique a été évaluée à 5,41 milliards de dollars en 2023. En outre, il devrait croître de 6,24 milliards de dollars en 2024 et atteindre plus de 19,48 milliards de dollars en 2031. Sur ce chiffre, la Chine a représenté la part maximale des revenus de 43,2 %.

La région Asie-Pacifique (APAC), en particulier des pays comme la Chine, la Corée du Sud, le Japon, l'Inde, etc., est un pôle mondial de l'informatique et de l'électronique. Comme les nanomatériaux jouent un rôle important dans la production de composants électroniques modernes avec des performances et une efficacité accrues, le marché a connu une forte croissance dans cette région. Ils ont une demande accrue de matériaux nanométriques et une base de consommateurs massive qui utilise largement les nanoparticules.

• Par exemple, en août 2023, des chercheurs de Japan Advanced Institute of Science and Technology a mis au point un nouvel agent thérapeutique contre le cancer qui pourrait effectivement convertir l'énergie légère en chaleur. Cela conduirait à l'élimination des cellules cancéreuses au sein du patient. Ils dépendraient du liquide nanoparticules métalliques comme le gallium pur ou les alliages à base de GA pour la photoimmunothérapie contre le cancer.

Ainsi, le marché mondial bénéficie énormément des prouesses de la région APAC dans les tendances du marché des nanomatériaux.

On estime que l'Amérique du Nord atteindrait plus de 15,80 milliards de dollars d'ici 2031 sur une valeur de 4,74 milliards de dollars en 2023 et qu'elle augmenterait de 5,43 milliards de dollars en 2024. L'Amérique du Nord, en particulier les États-Unis et le Canada, abrite une solide base industrielle, avec des progrès dans la recherche et la technologie. Les instituts de ces pays avec l'appui du gouvernement consacrent leurs ressources au développement de la nanotechnologie, la traduisant à des fins industrielles et commerciales.

L'Europe est à l'avant-garde du développement durable et de l'adoption de technologies vertes. Des pays comme le Royaume-Uni, la France, l'Allemagne, etc. ont utilisé des matériaux nanométriques car ils sont biodégradables et offrent un stockage de l'énergie ainsi qu'une remise en état de l'environnement.

De nombreux pays du Moyen-Orient et d'Afrique, en particulier la région du Golfe, se sont concentrés sur la diversification économique afin de réduire leur dépendance à l'égard des combustibles fossiles. Cette tendance a conduit les gouvernements de ces régions, comme au Qatar ou aux Émirats arabes unis, à encourager les investissements dans des technologies intelligentes comme la nanotechnologie dans le cadre de leurs stratégies de diversification économique.

En Amérique latine, le secteur agricole bénéficie également de l'adoption des nanotechnologies. Les nanomatériaux améliorent la productivité des cultures et accroissent leur durabilité grâce à la surveillance de la santé des sols, au rejet précis d'engrais, etc. Il en résulte une augmentation des récoltes et une garantie de sécurité alimentaire, ce qui augmente la demande du marché des nanomatériaux.