Les membranes nanoporeuses sont des films ou des feuilles minces avec de minuscules pores, généralement de moins de 100 nanomètres. Ces membranes sont devenues des matériaux prometteurs pour diverses applications, notamment la filtration de l'eau, la séparation des gaz, l'administration de médicaments et la détection. Leurs propriétés distinctives, telles qu'une porosité élevée, une grande surface et une taille de pores réglable, les rendent attrayantes pour une gamme variée d'applications scientifiques et technologiques. La fabrication de membranes nanoporeuses repose sur diverses techniques, telles que la synthèse de modèles, l'auto-assemblage et la lithographie de copolymères à blocs. Dans la méthode de synthèse de modèles, un matériau poreux, tel que l'oxyde d'aluminium anodisé ou la silice, est utilisé comme modèle pour créer une membrane nanoporeuse. Le modèle est ensuite retiré, laissant derrière lui la structure nanoporeuse. Dans la méthode d'auto-assemblage, un tensioactif ou un copolymère à blocs est utilisé pour créer une structure micellaire ou vésiculaire, qui est ensuite réticulée pour former une membrane nanoporeuse. La lithographie par copolymères séquencés implique l'utilisation d'un copolymère séquencé, qui s'auto-assemble en un motif périodique, qui est ensuite transféré sur un substrat pour créer une membrane nanoporeuse.
L'une des principales applications des membranes nanoporeuses est la filtration de l'eau. Les membranes nanoporeuses peuvent éliminer les impuretés, telles que les bactéries, les virus et les sels, de l'eau. La taille des pores de la membrane peut être contrôlée pour éliminer sélectivement certaines impuretés, tout en permettant à d'autres molécules de passer à travers. Cela rend les membranes nanoporeuses utiles dans le dessalement, le traitement des eaux usées et la purification de l'eau.
La demande croissante d'eau propre à usage industriel et domestique, associée au besoin croissant de traitement des eaux usées et de dessalement, stimule la croissance du segment du traitement de l'eau. Les membranes nanoporeuses peuvent éliminer les impuretés, telles que les bactéries, les virus et les sels, de l'eau. La taille des pores de la membrane peut être contrôlée pour éliminer sélectivement certaines impuretés, tout en permettant à d'autres molécules de passer, ce qui la rend idéale pour les applications de filtration de l'eau.
La demande croissante d'administration ciblée de médicaments et le besoin de libération contrôlée de médicaments stimulent la croissance de ce segment. Les membranes nanoporeuses peuvent être utilisées pour charger des médicaments, qui peuvent ensuite être libérés à un rythme contrôlé. Cela a des applications potentielles dans l'administration ciblée de médicaments, où le médicament peut être libéré à un endroit spécifique du corps.
L'administration de médicaments est un domaine dans lequel les membranes nanoporeuses sont explorées. La grande surface et la porosité de la membrane peuvent être utilisées pour charger des médicaments, qui peuvent ensuite être libérés à un rythme contrôlé. Cela a des applications potentielles dans l'administration ciblée de médicaments, où le médicament peut être libéré à un endroit spécifique du corps. Dans les applications de détection, les membranes nanoporeuses peuvent être utilisées pour détecter divers analytes, tels que les gaz, les liquides et les molécules biologiques. La structure nanoporeuse peut améliorer la sensibilité du capteur, ce qui permet de détecter de faibles concentrations de l'analyte.
Télécharger un exemple de rapport gratuit L'utilisation efficace de l'énergie et la demande croissante en eau propre stimulent la croissance du marché.
Les membranes nanoporeuses sont également utilisées dans des applications liées à l'énergie, telles que la séparation des gaz et le stockage de l'énergie. Les membranes peuvent également être utilisées comme électrodes dans des dispositifs de stockage d'énergie tels que des batteries et des supercondensateurs. La capacité de contrôler la taille des pores et la chimie de surface des membranes nanoporeuses les rend hautement adaptables aux applications liées à l'énergie. Le besoin croissant de processus économes en énergie et la demande croissante de sources d'énergie alternatives stimulent la croissance du marché mondial des membranes nanoporeuses.
Les progrès de la nanotechnologie stimulent la croissance du marché des membranes nanoporeuses. Le développement de nouveaux matériaux et de nouvelles techniques de fabrication, associé à une connaissance croissante du comportement des molécules à l'échelle nanométrique, a conduit à des avancées significatives dans les membranes nanoporeuses. Les chercheurs explorent de nouvelles applications et optimisent les performances des membranes nanoporeuses, ce qui conduit au développement de membranes plus efficaces et plus rentables.
L'administration ciblée de médicaments stimule la croissance du marché
Principaux défis rencontrés par le marché des membranes nanoporeuses
Les membranes nanoporeuses sont souvent exposées à des conditions difficiles, telles que des environnements à haute pression, à haute température et corrosifs. Par conséquent, leur stabilité et leur durabilité sont cruciales pour leurs performances à long terme. Malheureusement, de nombreuses membranes nanoporeuses souffrent d'une stabilité et d'une durabilité médiocres, ce qui entraîne l'encrassement, la dégradation et la réduction de la durée de vie de la membrane. Les chercheurs doivent développer de nouveaux matériaux et techniques de fabrication qui améliorent la stabilité et la durabilité des membranes, les rendant adaptées à une utilisation à long terme dans des conditions difficiles.
Les membranes nanoporeuses sont conçues pour permettre le passage sélectif de certaines molécules tout en en retenant d'autres. Cependant, il peut être difficile d'obtenir la sélectivité et la perméabilité souhaitées en raison des interactions complexes entre la surface de la membrane et les molécules filtrées. De plus, l'encrassement des membranes peut réduire la sélectivité et la perméabilité au fil du temps, ce qui entraîne une diminution des performances de la membrane. Il est nécessaire de mieux comprendre les principes fondamentaux de sélectivité et de perméabilité pour concevoir des membranes nanoporeuses plus efficaces et plus efficientes.
Tendances et développements récents
- En 2020, des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley ont développé une nouvelle technique d'impression 3D pour fabriquer des membranes nanoporeuses. La technique utilise une imprimante 3D pour créer une structure d'échafaudage, qui est ensuite recouverte d'une couche de polymère qui est retirée de manière sélective pour créer des nanopores. La technique d'impression 3D permet la fabrication de géométries de membrane complexes avec un contrôle précis de la taille des pores.
- Les membranes à matrice mixte sont une membrane hybride constituée d'une matrice nanoporeuse et d'une charge polymère ou métallique. Ces dernières années, les chercheurs ont développé de nouvelles membranes à matrice mixte avec une sélectivité et une perméabilité améliorées. Par exemple, en 2021, des chercheurs de l'université de Twente, aux Pays-Bas, ont développé une membrane à matrice mixte composée d'oxyde de graphène et de zéolite. La membrane a démontré une perméabilité et une sélectivité élevées pour les applications de séparation de gaz.
- Les membranes auto-réparatrices sont une nouvelle classe de membranes qui peuvent se réparer elles-mêmes après un dommage. En 2019, des chercheurs de l'université du Maryland ont développé une membrane nanoporeuse auto-réparatrice utilisant un revêtement de chitosane, un polymère naturel présent dans les carapaces de crustacés. La membrane a démontré une stabilité et une durabilité améliorées, la rendant idéale pour une utilisation dans des environnements difficiles.
- Ces dernières années, les chercheurs ont exploré l'utilisation de membranes nanoporeuses pour les applications de stockage d'énergie. Par exemple, en 2019, des chercheurs du MIT ont développé une électrode à membrane nanoporeuse pour les batteries à flux. La membrane a démontré une efficacité et une stabilité améliorées, ce qui en fait un candidat prometteur pour le stockage d'énergie à grande échelle.
- La purification de l'eau est l'une des applications les plus prometteuses des membranes nanoporeuses. En 2021, des chercheurs de l'université Purdue ont développé une nouvelle membrane pour la purification de l'eau. La membrane était composée d'une couche d'oxyde de graphène et d'une couche de structure organométallique nanoporeuse. La membrane a démontré une sélectivité et une perméabilité élevées pour les applications de purification de l'eau.
Segmentation du marché
Acteurs du marché
| Attribut | Détails |
| Année de base | 2022 |
| Historique Données | 2018 – 2021 |
| Année estimée | 2023 |
| Période de prévision | 2024 – 2028 |
| Unités quantitatives | Chiffre d'affaires en millions USD, volume en unités et TCAC pour 2018-2022 et 2023-2028 |
| Couverture du rapport | Prévisions de chiffre d'affaires, prévisions de volume, part de marché de l'entreprise, paysage concurrentiel, facteurs de croissance et tendances |
| Segments couverts | Type de matériau Application |
| Portée régionale | Amérique du Nord, Europe, Asie-Pacifique, Amérique du Sud, Moyen-Orient et Afrique |
| Périmètre du pays | États-Unis, Mexique, Canada, France, Allemagne, Royaume-Uni, Espagne, Italie, Chine, Inde, Corée du Sud, Japon, Australie, Brésil, Argentine, Colombie, Afrique du Sud, Arabie saoudite, Émirats arabes unis |
| Principales entreprises présentées | BASF SE, Alfa Laval AB, Applied Membranes Inc., AXEON Water Technologies Inc., DowDuPont Inc., Hunan Keensen Technology Co. Ltd., inopor GmbH, Koch Membrane Systems Inc., Pure-Pro Water Corporation, SiMPore Inc. |
| Étendue de la personnalisation | 10 % de personnalisation gratuite du rapport à l'achat. Ajout ou modification de paramètres de pays, de région et Portée du segment. |
| Options de tarification et d'achat | Profitez d'options d'achat personnalisées pour répondre à vos besoins de recherche exacts. Découvrez les options d'achat |
| Format de livraison | PDF et Excel par e-mail (nous pouvons également fournir la version modifiable du rapport au format PPT/Word sur demande spéciale) |
