글로벌 스마트 폴리머 시장은 2028년까지 인상적인 속도로 성장할 것으로 예상됩니다. 스마트 폴리머와 반응형 소재는 새로운 스마트 기기, 센서, 액추에이터를 만드는 데 자주 사용됩니다. 이러한 소재의 기능은 쉽게 관찰할 수 있는 방식으로 외부 자극에 반응하는 능력에서 비롯됩니다. 트리거 자극은 연구 중인 반응형 소재에 따라 물리적(온도, 빛, 전기 또는 자기장, 기계적 응력 등), 화학적(pH, 리간드 등) 또는 생물학적(효소 등) 종류일 수 있습니다. 메타물질에서 볼 수 있듯이 구성 요소의 중간 또는 거시적 배열을 설계하여 이러한 반응성을 달성하거나, 반응성 재료 자체를 사용할 수 있으며, 반응성은 미세 구조를 뒷받침하는 화학에서 파생됩니다. 분자 수준에서 반응성이 잘 정렬되고 나노 스케일 반응이 거시 스케일에서 집합적으로 감지되면 반응성 재료를 만들 수 있습니다. 스마트 폴리머의 주요 특성, 반응 메커니즘 및 속성을 강조하고 분자 및 연속체 스케일 수준에서 기계적 모델링 관점을 제공함으로써 이 기사에서는 광범위한 반응성 폴리머 분야를 살펴봅니다. 우리의 목표는 가장 널리 사용되는 스마트 폴리머의 주요 특성과 모델링 요소에 대한 철저한 검토를 제공하는 것입니다. 활성 재료의 정량적 기계적 설명은 재료의 미세 구조를 조작하여 특정 기능을 달성하고 최첨단 장치를 구축할 수 있기 때문에 생성 및 응용에 필수적입니다. 다양한 유형의 스마트 폴리머는 온도 변화에 따라 가역적 상 전이를 겪을 수 있는 열 반응성 폴리머입니다. 예를 들어, 폴리(N-이소프로필아크릴아마이드)(PNIPAAm)는 온도가 낮은 임계 용액 온도(LCST)보다 높아지면 친수성에서 소수성 상태로 급격히 전이되는 잘 알려진 열 반응성 폴리머입니다. 이 전이는 약물 전달 및 조직 공학과 같은 다양한 응용 분야에 활용될 수 있습니다.
금속을 대체하는 저렴한 대체재
엔지니어링 플라스틱은 여러 면에서 기존의 금속 구조보다 성능이 뛰어납니다. 기술적, 경제적 개발 측면에서 이러한 지능형 플라스틱 솔루션의 응용 범위는 자동차 엔지니어링을 훨씬 넘어서 태양열, 건설 및 수자원 산업에 엄청난 잠재력을 열어줍니다. 스마트 폴리머의 전기 전도성은 터치스크린 디스플레이, 전자 트랜지스터 및 발광 다이오드에서의 사용 확대를 지원할 것으로 예상되며, 이는 시장을 주도할 것입니다. 이 물질은 백색광 흡수율이 높아 태양광 전지를 생산하는 데 유리합니다. 이 물질은 또한 대부분의 전자 장비에 필수적인 부분인 마이크로칩을 만드는 데 사용됩니다. 재료를 생산하는 회사는 재료에서 회로를 인쇄하고 전기를 전도하는 데 사용되는 전도성 잉크를 만들기 시작했습니다. 결과적으로 전자 부문에 제공할 잠재력으로 인해 예상 기간 동안 제품에 대한 수요가 증가할 것입니다. 스마트 폴리머는 pH 반응성 폴리머로 pH 변화에 따라 속성이 가역적으로 변할 수 있습니다. 예를 들어, 폴리아크릴산(PAA)은 주변 환경의 pH에 따라 부풀거나 줄어들 수 있는 pH 반응성 폴리머입니다. 이 속성은 약물 및 센서의 제어된 방출과 같은 다양한 응용 분야에 활용할 수 있습니다. 이 속성은 금속을 대체하는 데 도움이 되며 pH를 변경할 수 있는 원소를 감지할 수도 있습니다. 자동차 및 항공 우주 산업도 다양한 응용 분야에서 스마트 폴리머를 채택하고 있습니다. 스마트 폴리머는 손상 시 스스로를 복구할 수 있는 자가 치유 재료를 설계하는 데 사용할 수 있습니다. 이 속성은 차량 및 항공기의 내구성과 신뢰성을 개선하고 유지 관리 비용을 줄일 수 있습니다. 전자 산업은 다양한 응용 분야에서 스마트 폴리머의 사용을 모색하는 또 다른 분야입니다. 스마트 폴리머는 온도나 습도의 변화와 같은 특정 자극을 감지하고 물리적 또는 전기적 특성을 변경하여 반응할 수 있는 센서를 설계하는 데 사용할 수 있습니다. 스마트 폴리머의 이러한 특성은 습도 센서와 온도 센서를 포함한 여러 상용 제품의 개발로 이어졌습니다.
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지속 가능한 개발을 위한 증가하는 기술 발전
스마트 폴리머 소재는 일반적인 소재와 비교했을 때 참신하거나 개선된 품질과 기능을 가지고 있으며, 이를 적용하려면 뛰어난 성능이 필수적입니다. 스마트 소재로 알려진 정교한 소재의 하위 유형은 외부 자극에 반응하여 동적 특성을 보입니다. 고성능 기능성 나노 소재 개발은 매우 빠른 기술 진화에 발맞추기 위해 소재의 진화를 가능하게 하고 지원하는 데 필수적입니다. 스마트 폴리머 소재가 제공하는 환상적인 가능성에도 불구하고 지속 가능성과 순환성은 새로운 소재를 만드는 데 있어 핵심 요소로 떠올랐습니다. 동시에 재생 가능한 원료와 순환 설계 원칙을 사용하여 강화되거나 새로운 기능을 가진 소재를 생산하는 데 어려움이 있습니다. 이 특별호의 목적은 최첨단 및 지속 가능한 기능을 가진 이중 목적 폴리머 소재 분야에서 빠르게 발전하는 최신 연구를 소개하는 것입니다. 이 호에는 지속 가능한 스마트 섬유 소재, 지속 가능한 에너지 응용 분야를 위한 고급 폴리머 소재, 스마트 기능을 갖춘 생분해성 포장 소재, 운송 부문의 지속 가능한 고급 소재 등 다양한 응용 분야에서 이러한 소재에 대한 기여가 수집됩니다.
최근 개발
- 2021년 DSM Engineering Materials와 Chroma Color Corporation은 의료 및 의료 기기 시장을 위한 스마트 폴리머 기반 착색제를 개발하기 위한 협업을 발표했습니다. 이 협업은 DSM의 의료용 소재에 대한 전문 지식과 Chroma Color의 착색제 기술을 결합하여 고품질 스마트 폴리머 기반 착색제를 생산합니다.
- 2020년 Stratasys Ltd.는 "BioMimics"라는 스마트 폴리머 기반 3D 프린팅 소재 라인을 출시했습니다. 이러한 소재는 인체 조직의 특성을 모방하며 의료 훈련 및 시뮬레이션을 위한 현실적인 모델을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 소재는 의료 기기를 설계하고 프로토타입화하는 데에도 적합합니다.
- 2020년 BASF SE는 "Elastosense"라는 새로운 스마트 폴리머 제품을 출시했습니다. 이 제품은 압력과 온도의 변화를 감지할 수 있는 전도성 폴리머로 자동차 및 가전제품과 같은 다양한 응용 분야에 사용하기 적합합니다.
- 2019년 Derma Sciences Inc.는 pH 반응성 폴리머를 사용하여 습한 상처 치유 환경을 제공하는 스마트 하이드로겔 기반 상처 드레싱 제품군을 출시했습니다.
- 2019년 Menicon Co. Ltd.는 눈의 움직임에 반응하여 모양을 바꾸는 자극 반응성 소재를 사용하는 스마트 폴리머 기반 콘택트 렌즈 제품군을 출시했습니다.
글로벌 스마트 폴리머 시장은 유형 및 최종 용도에 따라 세분화됩니다. 유형을 기준으로 시장은 물리적 자극 반응성 폴리머, 화학적 자극 반응성 폴리머 및 생물학적 자극 반응성 폴리머로 구분됩니다. 최종 용도에 따라 시장은 생물의학 및 생명공학, 섬유, 전기 및 전자, 자동차 및 기타로 세분화됩니다.
BASF SE, The Lubrizol Corporation, The DOW Chemical Company, Evonik Industries AG, Merck Group, Covestro AG, Huntsman International LLC., Autonomic Materials Inc., Saudi Arabia Basic Industries Corporation(SABIC), Nippon Shokubai Co. Ltd가 주요 시장 참여자입니다.
| 속성 | 세부 정보 |
| 기준 연도 | 2022 |
| 과거 데이터 | 2018 – 2021 |
| 추정 연도 | 2023 |
| 예측 기간 | 2024 – 2028 |
| 양적 단위 | 2018-2022년과 2023-2028년의 매출(백만 달러), 양(미터톤) 및 CAGR |
| 보고서 범위 | 매출 예측, 양 예측, 회사 점유율, 경쟁 환경, 성장 요인 및 추세 |
| 포괄하는 세그먼트 | · 유형 · 최종 사용 |
| 지역 범위 | 북미; 유럽; 아시아 태평양; 남미; 중동 및 아프리카 |
| 국가 범위 | 미국, 캐나다, 멕시코; 중국, 인도, 일본, 한국, 호주; 독일, 프랑스, 영국, 이탈리아, 스페인; 브라질, 아르헨티나, 콜롬비아; 남아프리카 공화국, UAE, 사우디 아라비아, 터키, 이집트. |
| 주요 기업 프로필 | BASF SE, The Lubrizol Corporation, The DOW Chemical Company, Evonik Industries AG, Merck Group, Covestro AG, Huntsman International LLC., Autonomic Materials Inc., Saudi Arabia Basic Industries Corporation(SABIC), Nippon Shokubai Co. Ltd |
| 사용자 정의 범위 | 구매 시 10% 무료 보고서 사용자 정의. 국가, 지역 및 세그먼트 범위. |
| 가격 및 구매 옵션 | 귀하의 정확한 연구 요구 사항을 충족하는 맞춤형 구매 옵션을 활용하세요. 구매 옵션 살펴보기 |
| 전달 형식 | 이메일을 통한 PDF 및 Excel(특별 요청 시 PPT/Word 형식으로 편집 가능한 보고서 버전도 제공 가능) |
