Материал: Менеджмент и маркетинг
электродов (по аналогии с телевизорами на основе дисплеев с полевой эмиссией), то спрос на углеродные нанотрубки резко возрастет.
Производство покрытий, защищающих от воздействия магнитных полей при проведении магниторезонансной томографии находится в процессе коммерциализации.
На рис. 3.5 показаны находящиеся в стадии разработки пленки и покрытия наноуровня.
Рис. 3.5. Тонкие пленки и покрытия наноуровня, находящиеся в стадии разработки
Наноструктурные монолитные материалы
Разрабатываемые в настоящее время новые возможности применения наноструктурированных монолитных материалов, такие как медицинские имплантаты и воздушные конденсаторы, в перспективе займут значительный объем рынка.
Разрабатываются медицинские имплантаты на основе наноструктурированного титана. В ближайшее время наноструктурированный титан может заменить половину обычного титана и его сплавов, используемых в производстве медицинских имплантатов.
Возможные применения монолитных материалов в производстве электрохимических устройств, таких как воздушные конденсаторы и другие электрохимические устройства для накопления энергии, а также устройства для очистки воды на основе углеродных аэрогелей находятся в процессе коммерциализации.
На рис. 3.6 показаны находящиеся в стадии разработки монолитные материалы с наноструктурой.
71
Рис. 3.6. Монолитные материалы с наноструктурой, находящиеся в стадии разработки
Нанокомпозиты
Ожидается, что полимерные нанокомпозитные солнечные элементы, содержащие наностержни на основе селенида кадмия и наноточки на основе сульфида свинца, будут коммерциализированы в ближайшее время. Кроме того, как минимум еще одна технология производства нанокомпозитных фотогальванических элементов (полимерных фотогальванических элементов на основе углеродных фуллеренов) открывает отличные перспективы и должна появиться на рынке в 2015 году. Таким образом, ожидается, что объем всего рынка нанокомпозитов, используемых в производстве фотогальванических элементов, к этому времени достигнет 135 млн долл.
Также развивается производство топливных элементов на основе наноструктурированных мембран, инструментов из карбида, вольфрама, огнезащитных хлопчатобумажных тканей, производимых из хлопкольняных нанокомпозитных волокон.
Наиболее успешным вариантом коммерческого применения нанокомпозитов PBG в настоящее время является производство суммирую- ще-разветвляющих фильтров канала.
Нанокомпозитные оптические переключатели на квантовых точках обладают множеством преимуществ перед существующими оптическими переключателями. Например, их скорость переключения значительно быстрее, они меньше в размерах и потребляют меньше энергии. Первые переключатели на квантовых точках должны в ближайшее время появиться на рынке.
Оптические модуляторы при передаче сигналов по оптоволоконным кабелям на основе ниобата лития и танталата лития, а также коллагеновое волокно/ фосфат кальция (гидроксиапатит) для создания заменителей костнойисвязующейткани, возможно, появятся на рынкек 2015 году.
72
Рис. 3.7. Нанокомпозиты, находящиеся в стадии разработки
Общее производство нанокомпозитов, находящихся в стадии разработки, в ближайшее время составит порядка 296,1 млн долл.
На рис. 3.7 показаны находящиеся в стадии разработки нанокомпозиты.
3.4. Классификация наноматериалов по области применения
Важнейшим критерием классификации рынка нанопродуктов является их принадлежность к определенной области применения. Особое значение такая система классификации имеет для целенаправленного развития науки, промышленности и экономики в целом, поскольку позволяет наметить приоритетные направления бюджетного финансирования и создания наиболее благоприятных законодательных, регулирующих и налоговых условий развития нанотехнологического бизнеса.
В соответствии с данным критерием ключевые области бизнеса, где существует подтвержденный на мировом рынке нарастающий спрос на наноматериалы и нанотехнологии, представлены в предлагаемой модели «индустриальным кольцом», включающим четыре сектора:
1. Обрабатывающая промышленность и прочие применения. Сфе-
рой масштабного приложения нанотехнологии является обрабатываю-
73
щая промышленность с отнесенным к ней в качестве прочих применений строительством. Области применения нанотехнологий в обрабатывающей промышленности очень разнообразны и емки. Наиболее широко используемые возможности применения:
−нанокатализаторы в химической промышленности, в производстве тканей, полимеров, целлюлозы и бумаги;
−нанокомпозиты в металлообрабатывающей, автомобильной, авиационной и космической промышленности;
−нанокомпозиты в упаковке, покрытиях, режущих инструментах, огнеупорных материалах, потребительских товарах, текстильных изделиях;
−нанокомпозиты в биологии, нанобиокомпозиты;
−нанофильтры для очистки крови, воды, в нефтехимической промышленности, в других отраслях;
−фотокаталитическое и химическое обеззараживание;
−липкие и предотвращающие прилипание покрытия;
−аэрогелевая изоляция зданий;
−нанодатчики широкого круга применения – от судебной экспертизы до защиты окружающей среды.
Товары конечного потребления обрабатывающей промышленности
исмежных отраслей, в которых применяются нанотехнологии:
−электротехнические товары;
−фототовары и другая оптика;
−средства для дезинфекции;
−спортивные товары;
−детали автомобилей.
Нанотехнологии способствуют созданию конструкций и структурных элементов широкого круга изделий машиностроения и строительства зданий и сооружений, обладающих характеристиками, недостижимыми при использовании обычных конструкционных материалов.
В этой группе особое место занимают «интеллектуальные» материалы, которые будут самоадаптироваться к изменяющимся условиям или выполнять предназначенную функцию в неблагоприятных для обычных материалов условиях.
Кроме широкого поля производства материалов с заранее заданными свойствами нанотехнологии предполагают множество других возможностей применения – от нанодатчиков для конкретных целей
74
применения (химия, биология, радиация, температура, движение, ускорение ит.д.) или реально доказанной возможности реализации системы «умной пыли» – глобального или локального мониторинга состояния среды, здоровья людей или военных действий, включая борьбу с терроризмом – до устойчивых к загрязнениям тканей и неизнашиваемых теннисных ракеток.
Применение нанофильтров для очистки воды (при условии плохой экологии, в странах с недостатком пресной воды и т.п.) является перспективной рыночной нишей. Например, компания IBM заключила соглашение с правительством Саудовской Аравии по открытию лаборатории Green nanotech, важнейшей задачей которой будет создание системы очистки воды с использованием новых наномембранных материалов для обратного осмоса и обессоливания морской воды.
Сегментация сектора «Обрабатывающая промышленность» проводилась по типу используемой нанотехнологии. Это связано с большим количеством отдельных вариантов применения нанотехнологий
исложностью их группировки по типу потребителя.
Косновным отраслям обрабатывающей промышленности, использующим нанопродукты, относятся:
−химическая промышленность;
−металлообрабатывающая промышленность;
−машиностроение (изготовление промышленного оборудования);
−автомобильная промышленность;
−строительство;
−текстильная промышленность;
−целлюлозно-бумажная промышленность;
−сельское хозяйство;
−оборона;
−охрана окружающей среды;
−потребительские товары.
К данному сектору было отнесено применение в отраслях обрабатывающей промышленности нанодатчиков, нанокатализаторов, нанокомпозитов и пр. Также к данному сектору были отнесены возможности применения, не вошедшие в остальные секторы рынка нанопродуктов, нанофильтрация и потребительские товары.
Выделение этих областей применения в отдельный сектор обусловливается следующими особенностями:
75