Nanocompuestos Tamaño del mercado, participación e análisis de la industria, por tipo (polímero, metal, cerámica, otros), por producto (nanotubos de carbono, nanoclay, grafeno, nanofibra, otros), por aplicación (embalaje, electricidad y electrónica, automotriz, aeroespacial y defensa, otros), y pronóstico regional, 2024-2032

El tamaño del mercado global de nanocompuestos fue de USD 4.32 mil millones en 2019 y se proyecta que alcanzará los USD 14.34 mil millones para 2027, exhibiendo una tasa compuesta anual del 16.3% durante el período de pronóstico. Asia Pacific dominó el mercado de nanocompuestos con una cuota de mercado de 38.19% en 2019.

Los nanocompuestos se pueden clasificar en función de sus materiales de fase dispersos y matriz dispersa. Están altamente influenciados por las interacciones interfaciales, los componentes de la propiedad individual, la estructura y la composición. El mercado está creciendo rápidamente en el campo de automotriz, empaque, electrónica y semiconductores,sistemas de administración de medicamentos, recubrimientos de barrera anticorrosión y aplicaciones aeroespaciales y de defensa.

Los nanocompuestos de la matriz de metal (MMNC) consisten en una aleación dúctil o una matriz de metal. Estos materiales combinan características de cerámica y metal, es decir, tenacidad y ductilidad con altos módulos y resistencia. Por lo tanto, los MMNC son adecuados para la producción de materiales que requieren alta resistencia en los procesos de corte o compresión y capacidades de alta temperatura de servicio.

Descripción general del mercado de nanocompuestos globales

Tamaño y pronóstico del mercado

• Tamaño del mercado de 2019: USD 4.32 mil millones
• Tamaño del mercado de pronóstico 2027: USD 14.34 mil millones
• CAGR: 16.3% (2019–2027)

Cuota de mercado:

• Asia Pacific mantuvo la mayor participación (38.19%) del mercado de nanocompuestos en 2019, respaldada por una alta demanda en electrónica, automotriz y envases de países como China, Japón y Corea del Sur.

Ideas regionales:

• Asia Pacífico: región de más rápido crecimiento debido a la electrónica en auge, el empaque y los sectores industriales; Fuerte apoyo gubernamental en China, Japón y Corea del Sur
• América del Norte: infraestructura de investigación avanzada; Fuertes industrias aeroespaciales, de defensa y médica
• Europa: aplicaciones crecientes en productos automotrices, de atención médica y de consumo
• América Latina y MEA: aplicaciones emergentes pero limitadas debido a los altos costos y la falta de fabricación local

Covid-19: Reglas estrictas implementadas por el gobierno para aumentar la demanda en las industrias de envases y electrónicos

La pandemia COVID-19 en curso ha afectado considerablemente el mercado global de nanocompuestos debido a las estrictas reglas impuestas por los gobiernos y organizaciones locales. La fabricación de productos se ha reducido en regiones que han afectado significativamente el mercado. Aunque el mercado se ve afectado por esta situación, ha habido un aumento significativo en la demanda de ciertos segmentos, como el envasado de alimentos y la electrónica.

Un aumento sustancial en la demanda de productos alimenticios empaquetados y parcelas para llevar debido a las normas de distanciamiento social ha llevado a un aumento en la demanda de películas y cartones de embalaje nanocompuestos. Además, el aumento de la demanda de dispositivos electrónicos de pantalla táctil como teléfonos inteligentes, computadoras portátiles, pantallas de televisión y otros dispositivos debido a la implementación del aprendizaje electrónico en escuelas, colegios e institutos educativos sirve como una oportunidad e aumentará la demanda.

Tendencias del mercado de nanocompuestos

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Fabricación de películas y electrodos transparenteses una tendencia significativa

Una de las aplicaciones prominentes de estos compuestos es el uso de nanotubos de carbono (CNT) en el desarrollo de películas conductoras transparentes (TCF). Actualmente, se utiliza en la fabricación de TCFS Indium Tin óxido. El nuevo avance tecnológico en el CNT para fabricar TCF reemplazará el TCF tradicional con las películas transparentes basadas en CNT mejoradas y de bajo costo y de alta calidad. La deposición de vapor químico, la vaporización con láser y los métodos de descarga de ARC son métodos de fabricación comerciales importantes y mejorados que se prefieren sobre los métodos de síntesis convencionales. Estos son métodos más simples y más fáciles para obtener CNT de alta calidad. La deposición de vapor químico de combustión (CCVD) y las técnicas de deposición de vapor químico mejorado en plasma (PECVD) son métodos técnicamente avanzados que a menudo se utilizan para fabricar nanotubos de carbono de pared de una sola pared.

Además, los nanocompuestos reforzados con nanotubos de carbono tipo han adquirido recientemente importancia y han abierto una nueva gama de aplicaciones debido a su excepcional propiedad mecánica, tensión, térmica, química, química y retardantes mejoradas. Algunas de las aplicaciones de nicho de CNT son el blindaje antiestático en alas de avión, fuselajes y blindaje de interferencia electromagnética. El uso potencial de TCF basado en CNT que se puede usar en optoelectrónica estirable, flexible y portátil. Además, ha habido un progreso significativo en la fabricación, propiedades y estabilidad que pueden conducir a un aumento en las aplicaciones industriales para el producto.

El dopaje de Moox ha aumentado considerablemente la estabilidad y la confiabilidad del TCF. El dopaje de transferencia de carga mejora la conductividad eléctrica del TCF y también exhibe estabilidad térmica. El uso de nanopartículas de semiconductores en lugar de nanopartículas metálicas y de película permitirá un transporte eléctrico eficiente en la red CNT. En noviembre de 2019, Birla Carbon y Chasm Avanzed Materials unieron fuerzas para acelerar la innovación y el desarrollo de nuevos nanomateriales para beneficiar a varios segmentos del mercado como recubrimientos novedosos, baterías de próxima generación y otros componentes eléctricos impresos. 

Factores de crecimiento del mercado de nanocompuestos

El aumento de las aplicaciones en la industria del envasado favorecerá el crecimiento

El empaque es uno de los sectores que ha experimentado varios cambios de la era moderna en las últimas dos décadas. El nanocompuesto se usa ampliamente para hacer productos de embalaje como películas, cartones, cajas y otros. El producto tiene un amplio uso en el sector de envasado debido a la alta calidad, la versatilidad, la flexibilidad, la alta resistencia a la tracción y el menor costo en comparación con otros productos de empaque.

El aumento de la demanda del sector de alimentos y bebidas para el embalaje ha tenido un gran impacto en el crecimiento del mercado. Estos productos muestran propiedades térmicas, mecánicas y biodegradables mejoradas junto con la obstrucción mejorada a los agentes microbianos y otros agentes contaminantes. El uso de tecnologías de embalaje de alimentos inteligentes y activas debe impulsar el mercado. Por ejemplo, el embalaje de alimentos está obligado a tener una tasa de transmisión de gas más baja para evitar estropear el producto alimenticio por oxidación y mantener la vida útil del producto. Los compuestos de polímeros tienen excelentes propiedades de barrera que evitan la transmisión de oxígeno,dióxido de carbono, humedad e incluso el aroma de la comida. Estas propiedades deseables han atraído a los fabricantes de alimentos y bebidas a adoptar el empaque nanocompuesto que ha aumentado aún más la demanda del producto.

El creciente número de mujeres trabajadoras en todo el mundo ha aumentado sustancialmente la demanda de productos alimenticios listos para cocinar, precocinados y otros productos de conveniencia. La Organización Internacional del Trabajo establece que la actual tasa de participación de la fuerza laboral global de las mujeres es cercana al 49% y se espera que aumente debido a las crecientes iniciativas llevadas a cabo por la OIT.

Factores de restricción

El alto costo de producción y procesamiento puede obstaculizar el crecimiento

Estos compuestos son materiales especialmente diseñados que han obtenido importancia en un corto período de tiempo en el campo de la nanotecnología. Generalmente se producen suspendiendo las nanopartículas en la matriz.Nanotubos de carbonoson producidos por métodos como la deposición de vapor químico, el método de ablación con láser, el método de descarga de ARC y otros procesos que suspenden las partículas de tamaño nano en los granos de la matriz. Los equipos y las máquinas que se utilizan son ligeramente caras y necesitan un alto mantenimiento. Además, el equipo necesita mantenimiento regularmente para retener la eficiencia y la calidad de la producción. Esto da como resultado un mayor costo de producción y procesamiento. Sin embargo, los avances tecnológicos en los equipos de procesamiento y los métodos de producción deberán servir como una oportunidad para el mercado durante el período de pronóstico.

Análisis de segmentación del mercado de nanocompuestos

Por análisis de tipo

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Segmento de nanocompuestos de polímeros para tener una participación importante

Basado en el tipo, el mercado se segmenta en polímeros, metal, cerámica y otros. El segmento de polímeros representó una participación importante en 2019 y puede continuar su dominio durante el período de pronóstico. Las regulaciones gubernamentales favorables con respecto al uso del producto en las industrias de envases, aeroespaciales y automotrices alimentarán la demanda de tipo de producto de polímero. El producto imparte avance en materiales plásticos sintéticos debido a propiedades como resistencia mecánica, propiedades de barrera de gas, retraso de la llama, conductividad térmica superior, conductividad eléctrica y reología. Además, está reemplazando gradualmente a los metales pesados utilizados en las industrias aeroespaciales y automotrices.

El aumento de las aplicaciones de productos en la generación de energía, el almacenamiento de energía, los sectores automotrices y aeroespaciales deberán impulsar el tamaño del mercado de productos de cerámica debido a su capacidad para sobrevivir a altas temperaturas. Se usa ampliamente en la industria aeroespacial y de defensa debido a sus propiedades, como la dureza de la fractura, la alta temperatura, la resistencia a la corrosión, el desgaste y la tolerancia de alta daños. Proporcionan blindaje electromagnético para aviones y mejores entornos espaciales.

Por análisis de productos

Nanotubos de carbono (CNT) para conducir debido a sus altas propiedades de conductividad eléctrica y térmica

Sobre la base del producto, el mercado se clasifica en nanotubos de carbono (CNT), nano arcilla,grafeno, nanofiber, y otros. Segmento de nanocompuestos basados en CNT para dominar el mercado a fines de 2027. Los nanotubos de carbono tienen alta conductividad eléctrica, resistencia a la tracción, conductividad térmica y también pueden modificarse químicamente. Se utilizan en compuestos, ópticas, áreas electrónicas y de otras aplicaciones. Las CNT se usan como fibras compuestas en polímeros para mejorar sus propiedades eléctricas, térmicas y mecánicas. También se utiliza en la fabricación de piezas automotrices y equipo deportivo. La creciente demanda de polímeros posteriormente alimentará el mercado de nanotubos de carbono.

Los nanoclays generalmente se emplean en nanocompuestos de polímeros, modificadores reológicos, absorbentes de gases y también como portadores de administración de fármacos. Estos se usan en polímeros para mejorar las propiedades mecánicas y reducir la permeabilidad de gases como oxígeno, dióxido de carbono, humedad y vapores.  Aumento de la demanda de nano arcillas de la industria del petróleo y el gas como parte de la perforación de lodo, aumentando la viscosidad de la suspensión de lodo, lo que mantiene el taladro frío y ayuda a eliminar el sólido que se perfora. Los nanoclays son relativamente económicos, ecológicos, y también se pueden producir convenientemente.

El grafeno se usa en varios componentes electrónicos debido a sus propiedades eléctricas. El grafeno es una brecha cerosemiconductory muestra una alta movilidad de electrones a una temperatura normal. Contabilidad de estas propiedades, se usa predominantemente en paneles LED, táctil, celdas solares, pantallas de teléfonos y otros componentes electrónicos. La creciente demanda de dispositivos electrónicos como computadoras portátiles, teléfonos inteligentes, televisores LED y dispositivos con pantallas táctiles aumentará la demanda de grafeno.

Por análisis de la aplicación

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Segmento de empaque para tener una participación importante en el mercado

Sobre la base de la aplicación, el mercado está segmentado en envases, electricidad y electrónica, automotriz, aeroespacial y defensa, y otros. El segmento de embalaje tiene una participación importante durante el período de pronóstico debido a su uso creciente de alimentos y bebidas y envases farmacéuticos.

La industria automotriz ha empleado estos compuestos en la fabricación de componentes livianos. Estos componentes reducen el peso total del vehículo y reducen significativamente el consumo de combustible. Además, también reducen las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y cumplen con las estrictas reglas sobre las emisiones de carbono por parte de los vehículos, impuestas por las autoridades gubernamentales. Estos factores tendrán un impacto positivo en el mercado y aumentarán la demanda de componentes automotrices livianos.

Los nanocompuestos de múltiples capas se utilizan en aplicaciones electrónicas. El aumento de la I + D para usar grafeno en el desarrollo de electrodos transparentes debido a la alta transparencia óptica impulsará la demanda del producto en aplicaciones electrónicas y eléctricas. En la era moderna, ha habido un aumento en la demanda de materiales conductores flexibles y transparentes para fabricar pantallas táctiles, pantallas de video, paneles ópticos y células solares, lo que estimula el crecimiento del mercado.

Análisis de mercado de nanocompuestos regionales

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Se espera que Asia Pacífico tenga la mayor participación de mercado en 2019. La presencia de varios fabricantes en el sudeste asiático contribuirá a la creciente demanda del producto en varios sectores de uso final. Es probable que el uso creciente en electrónica y semiconductores, automotriz, alimentos y bebidas, envases y aplicaciones farmacéuticas afecte positivamente el mercado regional y continúe su dominio.

Los nanotubos de carbono se utilizan en varios transistores, sensores, ICS, sondas de microscopio de fuerza atómica y otros componentes eléctricos atribuidos a sus propiedades excepcionales aumentarán la demanda de productos en países como India, Japón, China y Corea del Sur. El sector de fabricación electrónica en rápido desarrollo en estos países atribuido a la alta demanda de dispositivos electrónicos de la industria del usuario final impulsará el mercado regional. Por ejemplo, según las estadísticas de la Organización de el Desarrollo Industrial de las Naciones Unidas (UNIDO), China será testigo de un crecimiento considerable en la fabricación de electrónica, óptica e informática en un 10.5% en los próximos años. Estos factores contribuirán al crecimiento del mercado regional.

Se espera que América del Norte tenga una participación significativa en el mercado de nanocompuestos debido al aumento de las actividades de I + D en el sector aeroespacial y de defensa. Es probable que el uso de nanocompuestos resistentes al calor en varias aplicaciones aeronáuticas, como la fabricación de componentes aeroespaciales, aumente el crecimiento del mercado. Estos productos también se utilizan en entornos de alta temperatura que incluyen aplicaciones automotrices y aeroespaciales. La adopción de la cerámica derivada del calor y el polímero para la aplicación termoeléctrica avanzada por parte de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) creará un impacto positivo en el mercado regional.

El aumento de la adopción de compuestos de polímeros ligeros y biodegradables por diversas industrias electrónicas y de envasado debido a las estrictas reglas impuestas por la Agencia de Protección Ambiental (EPA) con respecto a los materiales no degradables impulsará las oportunidades de crecimiento del mercado regional.

Se espera que Europa muestre un crecimiento considerable debido a la creciente implementación de estos compuestos en los sectores de automóviles y médicos. La I + D continua en el desarrollo de materiales livianos, no corrosivos y fuertes para piezas de automóviles potencialmente reduciría el peso total y el consumo de combustible de los vehículos. Es probable que aumente la demanda de varios fabricantes europeos de automóviles.

El creciente uso de productos para aplicaciones biomédicas como la administración de fármacos, la ingeniería de tejidos óseos, las terapias relacionadas con las células y otras aplicaciones en Alemania, el Reino Unido, Francia e Italia, como procedimientos de tratamiento médico técnicamente avanzados, impulsarán el mercado local. Además, la creciente población geriátrica en los países europeos conducirá a un aumento en la demanda de aplicaciones biomédicas que fomentarán además el crecimiento del mercado.

Actores clave de la industria

Iniciativas estratégicas implementadas por las empresas para fortalecer la posición del mercado

Los principales actores que operan en la industria de los nanocompuestos son Zyvex Technologies Inc., Nanocyl SA, Evonik Industries AG, Arkema S.A., Cabot Corporation y otros. Varias compañías buscan expandir sus negocios a través de colaboraciones y nuevas estrategias de desarrollo de productos. Por ejemplo, en enero de 2020, Cabot Corporation anunció la adquisición de un fabricante chino de nanotubos de carbono, Shenzhen Sanshun Nano New Materials Co., Ltd. (Susn) para fortalecer su posición y formulación del mercado.

Además, algunas compañías se dedican a fabricar y suministrar materias primas para estos compuestos que se integran en la cadena de suministro de materias primas. Por ejemplo, Inframat Corporation desarrolla medios de molienda de materiales avanzados nanoestructurados, celdas de combustible de óxido sólido y otros materiales avanzados y lo suministra a otras compañías e institutos de investigación. La compañía ha desarrollado centros de experiencia en nanocotriz industrial. La tecnología nano-magnética implica el uso de núcleos magnéticos blandos utilizados en dispositivos y máquinas eléctricas. La compañía tiene una cartera de productos generalizada que incluye óxidos de metal nano, polvos de pulverización nano térmica, nano carburos y nitruros, polvos de metal nano y polvos nanomagnéticos de diversos grados, pureza y tamaño de partículas. 

Lista de empresas clave perfiladas en el mercado de nanocompuestos:

• Arkema S.A.(Francia)
• Evonik Industries AG (Alemania)
• Showa Denko K.K. (Japón)
• Cabot Corporation (EE. UU.)
• Zyvex Technologies Inc. (EE. UU.)
• Nanocil sa(Bélgica)
• RTP Company (EE. UU.)
• Nanofase Technologies Corporation (EE. UU.)
• Nanocor Inc. (EE. UU.)
• DuPont (EE. UU.)
• Otros jugadores clave

Desarrollos clave de la industria:

• Julio de 2019 -Briggs Automotive Company (BAC) colaboró con Haydale para incorporar estos compuestos en paneles de cuerpo automotriz. Haydale anunció que su prepregaje mejorado con grafeno se ha asimilado en los paneles del cuerpo automotriz y las herramientas compuestas en el nuevo Bac Mono R.
• Julio de 2018 -Airbus Beijing Engineering Center (ABEC) y el Centro Nacional de Nanociencia y Tecnología (NCNST) de China han lanzado un laboratorio centrado en materiales nanocompuestos, donde las dos partes juntarán investigaciones en el sector aeronáutico.

Cobertura de informes

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El informe de investigación de mercado de nanocompuestos proporciona un análisis detallado del mercado y se centra en aspectos cruciales como las principales empresas, aplicaciones y productos. Además, el informe ofrece información sobre las tendencias del mercado y destaca los desarrollos vitales de la industria. Además de los factores mencionados anteriormente, el informe abarca varios factores que han contribuido a impulsar el crecimiento del mercado en los últimos años.

Informe de alcance y segmentación