Рынок 2D-материалов — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по типу (графен, черный фосфор, силикон, дихалькогениды переходных металлов, гексагональный нитрид бора и другие), по применению (фармацевтика, устройства хранения энергии и полупроводники, автомобили и самолеты и другие), по региону и конкуренции 2018–2028 гг.

Ожидается, что глобальный рынок 2D-материалов будет расти впечатляющими темпами до 2028 года. 2D-материалы представляют собой тонкие слои различных типов материалов, как правило, графена и кремния. 2D-материалы славятся своей большой прочностью, малым весом, гибкостью и превосходной тепло- и электропроводностью. Например, графен в миллион раз тоньше бумаги, почти прозрачен и считается самым прочным веществом в мире. Графен, первопроходец в этой области, представляет собой один слой атомов углерода, организованных в гексагональную решетку. Он обладает непревзойденной электропроводностью, исключительной механической прочностью и замечательными термическими свойствами. Замечательный потенциал графена стимулировал обширные исследования и разработки, продвигая всю область 2D-материалов.

2D-материалы открывают захватывающие возможности в электронике. Например, графен обещает быть перспективным для высокоскоростных транзисторов, гибких и прозрачных дисплеев и сверхчувствительных датчиков. Другие 2D-материалы, такие как дихалькогениды переходных металлов (TMD), демонстрируют полупроводниковые свойства, прокладывая путь для оптоэлектроники и энергоэффективных устройств следующего поколения. Энергетический сектор полон возможностей для 2D-материалов. Графен и TMD продемонстрировали замечательный потенциал в системах хранения и преобразования энергии. Суперконденсаторы на основе графена продемонстрировали исключительные свойства заряда-разряда, в то время как TMD доказали свою эффективность для каталитических реакций в топливных элементах и солнечных батареях. Несколько других примеров 2D-материалов — гексагональный нитрид бора (h-BN) и силицен и германен. Гексагональный нитрид бора (h-BN)h-BN — это 2D-материал, состоящий из чередующихся атомов бора и азота, расположенных в гексагональной решетке. Это изолятор с превосходной теплопроводностью, что делает его идеальным для таких применений, как терморегулирование в электронике и в качестве защитного покрытия. h-BN также используется в сочетании с графеном для создания гетероструктур с уникальными свойствами. Силицен и германен являются двумерными аналогами кремния и германия соответственно. Они имеют некоторое сходство с графеном, но имеют изогнутую структуру из-за более тяжелых атомов. Силицен и германен имеют потенциальные применения в электронике, спинтронике и квантовых вычислениях благодаря своим уникальным зонным структурам и совместимости с существующими технологиями на основе кремния.

Перспективный спрос со стороны фармацевтической промышленности

Применение в области охраны окружающей среды для устойчивого развития

Двумерные материалы обладают исключительными сенсорными возможностями, что делает их ценными для мониторинга окружающей среды. Их высокая чувствительность, низкое энергопотребление и потенциал миниатюризации позволяют разрабатывать компактные и экономичные сенсорные платформы. Эти датчики могут определять широкий спектр параметров окружающей среды, включая температуру, влажность, газы и загрязняющие вещества, предоставляя данные в реальном времени для мониторинга и управления окружающей средой. Двумерные материалы, такие как дихалькогениды переходных металлов (TMD), также показали многообещающие результаты в каталитических приложениях. Их уникальные свойства поверхности и активные центры могут повышать скорость реакции и селективность в различных химических процессах. Это может привести к более эффективным и устойчивым методам производства, снижению потребления энергии и использованию экологически чистых растворителей. 2D-материалы также могут обеспечить преобразование парниковых газов (например, углекислого газа) в продукты с добавленной стоимостью, способствуя усилиям по улавливанию и использованию углерода. 2D-материалы могут быть интегрированы в датчики окружающей среды для мониторинга качества воздуха и воды. Функционализируя свою поверхность, эти материалы могут выборочно улавливать и обнаруживать загрязняющие вещества, такие как летучие органические соединения (ЛОС), газы и твердые частицы. Эта информация может иметь решающее значение для понимания источников загрязнения, оценки воздействия на окружающую среду и внедрения эффективных стратегий смягчения последствий. Оксид графена (GO) и другие 2D-материалы продемонстрировали превосходные фильтрационные свойства, что делает их идеальными кандидатами для процессов очистки и опреснения воды. Мембраны GO могут эффективно отфильтровывать загрязняющие вещества, включая тяжелые металлы, органические загрязнители и микроорганизмы, при этом пропуская молекулы воды. Их тонкость и высокая проницаемость делают их энергоэффективной альтернативой традиционным методам фильтрации, помогая обеспечивать чистой питьевой водой и смягчая дефицит воды.

Последние разработки

• В сентябре 2022 года NanoXplore приобрела XG Sciences. Это приобретение ускоряет выход компании на рынок материалов для перезаряжаемых батарей, а также значительно улучшает ее нематериальные активы, связанные с графеном и аккумуляторными материалами, улучшенными с помощью графена.
• В декабре 2021 года в рамках обратной сделки по слиянию стоимостью 31,5 млн долларов США Black Swan Graphene Inc. подписала подлежащее исполнению письмо о намерениях приобрести Dragonfly Capital Corp. Black Swan Graphene Inc. и Dragonfly Capital Corp. решили обменять акции в ходе противоположной сделки по слиянию 13 декабря 2021 года. За каждую обыкновенную акцию Black Swan, которой владеет акционер, он получит 15,2 пакета акций с вознаграждением.
• В сентябре 2021 года Colloids Limited представила новую инфраструктуру для индивидуальных полимерных материалов, использующую ее революционную передовую технологию графеновых мастербатчей. Графен привлек большое внимание благодаря своим удивительным свойствам. Кроме того, он демонстрирует высокую тепло- и электропроводность, а также исключительные механические свойства.

Сегментация рынка

Участники рынка

Ключевыми игроками рынка являются BASF SE, NanoXplore Inc., Cabot Corporation, Thomas Swan & Co. Ltd., Ossila Ltd, Materials Pte Ltd, Nitronix Nanotechnology Corporation, Smart-elements GmbH, ACS Material LLC и Layer One – Advanced Materials.