ナノマテリアル市場 - 規模、業界シェア、成長傾向、予測（2024年 - 2031年）

材料タイプ別：

市場は、材料タイプに基づいて、金属系ナノマテリアル（銅ナノ粒子、金ナノ粒子）に分類されています。ナノマテリアル（グラフェン、ナノチューブ、フラーレン）、ナノクレイ（モンモリロナイト、カオリナイト）、デンドリマー（ポリアミドアミン（PAMAM）デンドリマー、スターバーストデンドリマー）、ナノコンポジット（ポリマーナノコンポジット、セラミックナノコンポジットなど）です。

材料タイプのトレンド：

• デンドリマーは、がん治療のための血中DNAナノ粒子を送達することができます。
• ナノコンポジットは、従来のゴルフクラブを従来よりも軽量かつ高強度にすることができます。

2023年のナノマテリアル市場シェアにおいて、炭素系セグメントが42.02%と最大の収益シェアを占めます。

• 炭素系カーボンナノチューブ（CNT）やグラフェンなどのナノマテリアルは、優れた引張強度と高い柔軟性を備えており、幅広い用途に活用できます。
• 優れた電気伝導性と熱伝導性を備えているため、電子機器、自動車、航空宇宙などの分野での使用に適しています。
• コーティングの特性を高め、耐腐食性を向上させることで、コーティングの耐久性を高めます。
• エネルギー効率に優れ、複合材料の機械的特性を向上させるのに役立ちます。
• 2021年、Frontiers in Nanotechnologyは、薬物送達における炭素系ナノマテリアルの利用効率について取り上げました。これらは汎用性の高いナノキャリアであり、産業分野での拡張性を高めるための研究が進められています。
• したがって、分析によると、これらの材料の使用はナノテクノロジーを前進させ、市場を牽引する可能性を秘めていると認識されています。

ナノ複合材料は、予測期間中に最も高いCAGRで成長すると予想されています。

• ナノ複合材料は、ナノ粒子をマトリックス全体に統合します。これにより材料特性が向上し、軽量でありながら強靭性と強度を備えています。
• バリア性が向上するため、包装業界では賞味期限の延長に適しています。
• 材料使用量と二酸化炭素排出量の削減に役立ち、持続可能な選択肢となります。
• ナノ複合材料は、耐久性と特定のニーズを満たすように特別に設計できるため、多用途で環境に優しいものとなります。
• 例えば、国立医学図書館（NLM）は、ナノ複合材料ベースの電気化学バイオセンサーが乳がんを検出・治療できることを明らかにした論文を発表しました。ナノ複合材料は標的を絞った薬剤送達、バイオイメージング、そして正確な治療を可能にするため、バイオマーカーに基づく診断は従来の超音波検査法からの大きな転換点となります。
• したがって、ナノ材料市場分析によると、ナノ複合材料の拡張性を高めるための研究開発がさらに進められています。これにより、この市場において新たな急成長の機会が生まれるでしょう。

製品タイプ別：

市場は、製品タイプに基づいて、ナノ粒子、ナノファイバー、ナノチューブ、ナノクレイ、ナノポリマーに分類されています。ナノワイヤー。

製品タイプのトレンド：

• セメントや衣類に組み込むことで、耐久性と軽量性を兼ね備えた製品にすることができます。
• ナノワイヤーのような製品は、光吸収率の向上や太陽光発電システムの効率化に最適です。

ナノ粒子は2023年に最大の収益シェアを占めます。

• ナノ粒子は非常に汎用性が高く、様々な産業に不可欠です。例えば、化粧品業界では二酸化チタンや酸化亜鉛が、電子機器業界では銀ナノ粒子が利用されています。
• 特定のナノ粒子は、白金などの触媒として化学反応に使用されます。
• また、光学特性を持つため、バイオメディカルイメージングにおいても重要です。例えば、量子ドットが挙げられます。
• 例えば、2024年3月には、パデュー大学の研究者たちが、がんの免疫療法の効果向上を目指し、特許出願中のナノ粒子の強化と検証を行っています。腫瘍。これらの新しいナノ粒子はアデノシン三リン酸（ATP）によって増強されており、免疫細胞（樹状細胞）が腫瘍抗原を検知し、訓練された免疫細胞を呼び寄せて腫瘍を撃退することができます。
• したがって、ナノ粒子はスマートテクノロジーの持続可能な供給源となるため、ナノマテリアル市場において最大の収益を生み出すセグメントを形成しています。

ナノチューブは、予測期間中に最も高いCAGR（年平均成長率）で成長すると予想されています。

• ナノチューブ（カーボンナノチューブ（CNT）とも呼ばれる）は、鋼鉄を上回る強度対重量比を備えています。軽量でありながら優れた強度を備えており、航空宇宙および建設分野に不可欠です。
• 高い熱伝導率により、放熱効率が向上します。これはバッテリーや電子機器などに有用です。
• 耐久性と強度を向上させる能力があるため、補強材に使用されています。
• CNTはコスト効率が高く、排出量の削減にも役立つことでも知られています。
• メリーランド大学ボルチモア・カウンティ校の研究では、単層CNTを観察した研究者らが、ねじれCNTがより効率的なエネルギー貯蔵を可能にすると結論付けました。これは、ねじれCNTが従来のリチウムイオン電池よりも単位当たりのエネルギー供給量が多いためです。この研究はNature Nanotechnologyに掲載され、超小型電子機器向けエネルギー貯蔵ソリューションにおけるCNTの改良方法を示しています。
• したがって、CNTの応用におけるイノベーションが進むにつれて、将来的には急速な成長と市場拡大の可能性も高まります。

構造タイプ別：

市場は、構造タイプに基づいて、非ポリマー有機ナノマテリアルとポリマーナノマテリアルに二分されています。

構造タイプのトレンド：

• 2Dナノマテリアルは比表面積が大きいため、浄水に使用できます。
• 食品の腐敗、温度、湿度などを検知できるインテリジェント包装に利用されています。

非ポリマー有機ナノ材料は、2023年に最大の収益シェアを占めるでしょう。

• 非ポリマー有機ナノ材料は、非常にカスタマイズ可能な内部構造を有しています。これにより、例えばフラーレンなどのように、その有効性が向上し、様々な用途で利用されています。
• 表面積が大きく、光学的および化学的特性を調整可能です。そのため、ナノ材料は多用途で、多様な機能化に活用できます。
• デンドリマーやリポソームなどの特定の材料は、薬物送達システムに使用されています。
• これらの材料は、毒性が低く分解性が高いように効果的に設計できるため、非常に持続可能なものとなっています。
• したがって、分析によると、ナノテクノロジーに対する消費者の意識が高まるにつれて、ナノ材料市場のトレンドが促進されます。

ポリマーナノ材料は、予測期間中に最も高いCAGRで成長すると予想されています。

• ナノゲルなどのポリマー材料は、機能化によってその性質を強化し、様々な環境に適合させることができます。これにより、性能レベルが向上し、用途が広がります。
• これらの材料は生体適合性が非常に高く、医療分野での使用に最適です。例えば、組織工学において、細胞の成長を支える細胞外マトリックスを複製するために使用できます。
• 製品の保存期間を延ばし、鮮度を維持し、湿気や酸素から保護することができます。
• 例えば、最近の研究では、MITの化学エンジニアが、新しい2Dポリマー材料であるポリアラミドを開発しました。これは軽量で耐久性に優れた素材であり、自動車部品や電子機器のコーティング、建設用途にも使用できます。
• したがって、消費者にとって環境に優しいソリューションを提供することから、今後の予測期間中に最も急速な成長が見込まれています。

合成方法別：

市場は、合成方法に基づいて、化学蒸着法（CVD）、物理蒸着法（PVD）、ゾルゲル法、生物合成法、メカニカルミリング法などに分類されています。

合成方法のトレンド：

• 生物合成法で製造されるナノマテリアルは、農産物廃棄物などの成分を使用しています。バイオマテリアル。プラスチック廃棄物を削減します。
• バイオマテリアルは、音波を用いてキャビテーションを発生させ、化学反応を促進してナノスケールの材料を合成することができます。

化学蒸着法（CVD）は、2023年に最大の収益シェアを占めます。

• 化学蒸着法（CVD）は汎用性が高く、ナノワイヤ、CNTなど、幅広いナノスケール材料を製造できます。
• 材料の組成、品質、厚さを正確に制御することで、高性能を実現します。この方法は、高い均一性と純度の出力を実現します。
• この合成方法は非常にスケーラブルであるため、小規模な研究室から大規模な産業まで幅広く対応できます。
• 2023年6月、CVD Equipment Corporationは、電気自動車（EV）用バッテリーに使用可能な新しい高性能ナノマテリアルの製造について、OneD Battery Sciencesから指示を受けました。この新製品であるPowerCoat1104は、急速充電機能を備え、2023年後半にヨーロッパに出荷されました。
• したがって、CVD法は再現性を保証するため、一貫した品質が得られます。これがナノマテリアル市場の需要を押し上げます。

生物学的合成は、予測期間中に最も急速にCAGRが成長すると予想されています。

• 生物学的合成は「グリーン合成」とも呼ばれます。ナノマテリアルの製造にバクテリアや藻類などの生物を用いるためです。
• この方法で合成されたナノマテリアルは生分解性があり、薬物送達などの医療用途に非常に適しています。
• 銀ナノ粒子など、抗がん作用や抗菌作用を持つものもあります。
• このタイプの合成方法は消費エネルギーが少なく、生産コストも低いため、費用対効果に優れています。
• 例えば、全北国立大学の研究者たちは、ローズマリー葉エキスなどの有機物と還元酸化グラフェン（GO）を組み合わせてナノマテリアルを製造することに成功しました。銀ナノ粒子とセレンナノ粒子も含まれていました。
• このように、生物学的合成の簡便性と拡張性により、予測期間中に最も高いCAGR成長が見込まれます。

エンドユーザー業界別：

市場は、エンドユーザーに基づいて、ヘルスケア、電気・電子機器、エネルギー、建設、パーソナルケア、その他に分類されています。

エンドユーザー業界の動向：

• これらは、パーソナライズされた医療のキュレーション向けに効果的に開発されています。
• カーボンナノチューブ（CNT）は、太陽電池や照明の効率を高めるために使用されています。

電気・電子機器部門は、市場における最大の収益シェアを占めています。 2023年

• 電子機器の小型化はますます進んでいます。CNTなどのナノスケール材料は、性能を損なうことなく、より小型でコンパクトな電子部品の製造に役立ちます。
• CNTは柔軟性を提供するため、特にウェアラブルデバイスなどの電子機器に利用されています。グラフェンのような材料は優れた導電性も備えており、電子機器の耐久性向上につながります。
• また、優れた導電性を備えているため、高速・大容量デバイスに最適です。
• インジウムスズ酸化物（ITO）などの特定のナノスケール材料は、コーティングの透明性を高め、OLEDディスプレイやタッチスクリーンに不可欠です。
• 例えば、韓国機械材料研究院（KIMM）は最近、新しいスクリーン「ナノ透明スクリーン（NTS）」を開発しました。この100インチスクリーンの透明度は、外部刺激によって変化します。
• したがって、分析によると、電子・電気セクターは競争優位性を獲得するためにこれらの材料を活用しており、この市場で最大の収益セグメントとなっています。

ヘルスケアは、予測期間中に市場で最も高いCAGRで成長すると予想されています。

• ナノ材料は難溶性薬剤の溶解性を高め、重篤な疾患に対する効果的な治療法の開発に役立ちます。
• また、造影剤やバイオマーカーなどの革新的な診断ツールの開発にも役立ちます。
• 幹細胞の増殖と分化を促進することで、幹細胞療法の送達と効果の向上に役立ちます。
• ナノ材料は、体に効果的な効果をもたらす標的薬剤や革新的なワクチンの処方など、ナノ医薬品の開発に活用できます。免疫力を高めます。
• 例えば、ミシガン州立大学の研究者たちは、動脈に蓄積した脂肪を分解するナノ粒子の一種を開発しました。動脈に蓄積した脂肪は、突然の脳卒中や心臓発作の主な原因です。
• ナノテクノロジーによってヘルスケア分野に革命を起こすための多大な努力が払われているため、このエンドユーザー産業はナノマテリアル市場において引き続き最も高い成長率を維持するでしょう。

地域別分析：

対象地域は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東・アフリカ、ラテンアメリカです。

アジア太平洋地域は、2023年に54億1,000万米ドルと評価されました。さらに、2024年には62億4,000万米ドルに成長し、2031年には194億8,000万米ドルを超えると予測されています。このうち、中国は43.2%と最大の収益シェアを占めています。

アジア太平洋地域（APAC）は、特に中国、韓国、日本、インドなどの国々が、ITとエレクトロニクスの世界的なハブとなっています。ナノマテリアルは、性能と効率性を向上させた現代の電子部品の製造において重要な役割を果たしているため、この地域のナノマテリアル市場は堅調な成長を遂げています。ナノスケール材料の需要が高まり、ナノ粒子を多用する巨大な消費者基盤を有しています。

• 例えば、2023年8月には、北陸先端科学技術大学院大学（以下、北陸先端科学技術大学院大学）の研究者らが、光エネルギーを効率的に熱に変換できる新たながん治療薬を開発しました。これにより、患者の体内のがん細胞を除去できる可能性があります。彼らは、がんの光免疫療法において、純粋ガリウムやガリウムベースの合金などの液体金属ナノ粒子に頼ることになります。

したがって、世界市場は、ナノマテリアル市場のトレンドにおけるアジア太平洋地域の優位性から大きな恩恵を受けています。

北米の市場規模は、2023年の47億4,000万米ドルから2031年には158億米ドルを超えると推定されており、2024年には54億3,000万米ドルの成長が見込まれています。北米、特に米国とカナダは、研究と技術の進歩を伴う強固な産業基盤を有しています。これらの国の研究所は、政府の支援を受けてナノテクノロジーの開発に資源を投入し、それを産業および商業用途に応用しています。

ヨーロッパは、持続可能な開発とグリーンテクノロジーの導入において最前線に立っています。英国、フランス、ドイツなどの国々は、生分解性があり、エネルギー貯蔵や環境修復に利用できるナノスケール材料を採用しています。

中東・アフリカ、特に湾岸地域の多くの国々は、化石燃料への依存を減らすため、経済の多様化に注力しています。この傾向を受けて、カタールやUAEなどの政府は、経済多様化戦略の一環として、ナノテクノロジーなどのスマートテクノロジーへの投資を奨励しています。

ラテンアメリカでは、農業部門もナノテクノロジーの導入による恩恵を受けています。ナノスケール材料は、土壌の健全性モニタリングや肥料の正確な散布などを通じて、作物の生産性と持続可能性を向上させます。その結果、作物の収穫量が増加し、食料安全保障が確保されるため、ナノマテリアル市場の需要が高まっています。