В то время как в технологическом пространстве большое внимание уделяется приложениям, облачным вычислениям, искусственному интеллекту, электромобилям, высокий прогресс наблюдается в секторах, которые не совсем популярны в широких кругах, потом что они ориентированных на содержание, оборудование, механизмы
Вы догадались? Речь пойдет о технологиях, применение которых сегодня можно отследить во многих отраслях экономики, от пищевой промышленности до систем доставки лекарств, полупроводниковых триодов и т. д.
Что такое нанотехнологии?
- Википедия этот термин расшифровывает таким образом: «Нанотехнологии — методы и приёмы, которые создают и модифицируют объекты, включающие компоненты, размерами менее 100 нм, в одном измерении с принципиально новыми качествами, позволяющими осуществлять их интеграцию в системы большего масштаба».
- Нанонаука и нанотехнологии – это изучение устройств и наночастиц, которые находят свое применение в таких областях науки, как биомедицина, химия, механика, материаловедение.
Нанотехнологии оказывают значительное влияние и служат революционной технологией в различных областях промышленности, включая медицину, энергетику, транспорт, материалы и производство, а также потребительские товары. Они позволяют достичь технологической цели манипулирования молекулами и атомами для изготовления макромасштабных продуктов, называемых молекулярными нанотехнологиями. - Ключевые игроки сосредоточены на таких стратегиях, как запуск продукта, инновации и, как большинство участников рынка, слияния и поглощения, чтобы оставаться «на плаву» в условиях жесткой конкуренции.
- Развитие рынка можно объяснить спросом и скоростью внедрения инноваций в медицинской диагностике и визуализации, а также достижениями в области нанотехнологических устройств. Рост государственной поддержки и финансирования НИОКР, появление автономных нанотехнологических устройств также способствуют развитию рынка. На переднем «фронте» внедрения передовых технологий находятся компании-производители полупроводников, которые создают высокоинтегрированные микросхемы.
- Постоянная потребность в миниатюризации и улучшении производительности и дизайна различных полупроводниковых и электронных устройств – являются ведущими факторами расширения перспектив наноотрасли.
Обзор рынка нанотехнологий
- COVID19 пока преследует экономики по всему миру, доставляя им массу «отрицательных тестов» – показателей. К примеру, средний экспорт в США в годовом исчислении сократился на $7,0 млрд с марта 2020 по март 2021 года, в то время как импорт увеличился на $20,7 млрд. Ожидается, что Китай, Индия, Япония и Южная Корея восстановятся быстрее всех на азиатском рынке. Германия, Франция, Италия, Испания понесут наибольший удар, который восстановится на 25% к концу 2021 года за счет роста экономического спроса и предложения. Это, определенно, отражает попытки рынка к восстановлению, напрямую зависит от успехов медицины, здравоохранения, информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), биохимической промышленности и создает огромный спрос на высокотехнологичные продукты.
- По прогнозам Megatrends, глобальный рынок нанотехнологий достигнет 70,7 млрд к 2026 году, увеличиваясь ежегодно на 9,2% с 2021 года.
- Увеличение расходов на ИКТ по всему миру (оборудование, программное обеспечение, услуги, новые технологии, телекоммуникации) – будет служить основным драйвером роста рынка нанотехнологий в ближайшей перспективе.
- Расходы на новые технологии составили около $0,6 млн в 2018 году и, по приблизительным оценкам, достигнут $1,3 млн к 2023 году. Общий объем расходов на ИКТ по всему миру в 2019 году составил около $5 млн и продолжает расти. В том же году глобальный рынок нанотехнологий оценивался примерно в $1165,90 млн.
- Инвестиции Национальной нанотехнологической инициативы США (NNI) в исследовательские объекты в 2017 году составили $235 млн, что на 7% больше, чем в 2015 году. Вложения в нанотехнологии составляют 10% от бюджета NNI. По данным ChinaDaily, с 2012 года Министерство образования США выделило университетам в общей сложности $75 млн на наноисследования. Эти инвестиции способствовали переходу нанотехнологических открытий из лабораторий на рынки.
- Проблемы, связанные с внедрением нанотехнологических устройств в экстремальных погодных условиях, и высокая стоимость технологий препятствуют росту рынка в целом.
- Европа – ведущий регион в области нанотехнологий и регенеративной медицины. Доминирование региона поддерживается тем, что правительства различных стран Европы вступают в партнерские отношения с компаниями для разработки и внедрения нанотехнологий.
- Северная Америка доминирует на рынке наномедицины с долей выручки более 42% из-за наличия растущих партнерских отношений между предприятиями и наномедицинскими стартапами. Поддержка со стороны государственных структур в сочетании с высокими расходами на НИОКР является определяющей в доле региона в промышленном пространстве.
- До 2026 года в Азиатско-Тихоокеанском регионе будет наблюдаться значительный рост в результате увеличения количества исследовательских грантов и спроса на профилактику опасных для жизни заболеваний. Ожидается, что рост числа венчурных инвесторов из развивающихся стран региона и расширение международного сотрудничества в области исследований будут способствовать росту индустрии здравоохранения, основанной на нанотехнологиях.
6 передовых отраслей с нанотехнологиями
Если вы хотите начать инвестировать в акции нанотехнологий, то вам придется погрузиться в области, где передовые технологии имеют решающее значение. В качестве отправной точки вы можете выбрать шесть основных секторов, в которых нанонаука – остается ведущим трендом на протяжении последних 10 лет.
1. Нанотехнологии в материалах и покрытиях
Нанотехнологии в области материалов и защитных покрытий, охватывают широкий спектр от тканей и спортивного снаряжения до очков, компьютерных дисплеев и камер.
Национальная нанотехнологическая инициатива США объясняет так применение нанотехнологий: «Материалы становятся более прочными, легкими, долговечными, реактивными и могут обладать высокой электрической проводимостью».
Нанотехнологии способны улучшить нанесение и впитываемость косметики, а ткани сделать более устойчивыми и прочными.
Например, Nano One Materials (TSX: NANO, OTC Pink: NNOMF) сосредоточена на создании технологий обработки больших объемов наноматериалов по низкой цене. Основная область применения ее материалов – это литий- ионные батареи. У нее есть партнерское соглашение о разработке материалов для литиевых батарей с Johnson Matthey (LSE: JMAT, OTC Pink: JMPLF), международной компанией по производству специальных химикатов и экологически чистых технологий. Компании Nanophase Technologies (OTCQB: NANX) и Lightwave Logic (OTCQB: LWLG) также ориентированы на материалы на основе нанотехнологий.
2. Нанотехнологии в медицине
Применение нанотехнологий в секторе здравоохранения включает методы терапии, диагностики, сложные системы доставки лекарств и многое другое. Например, платформа доставки NanoCelle Medlab Clinical (ASX: MDC) включает в себя терапевтические препараты CBD и THC.
Особое внимание заслуживает стартап в области наномедицины T2 Biosystems (NASDAQ:TTOO), который создает диагностическую технологию лабораторного качества на основе суперпарамагнитных наночастиц. Эта технологическая платформа может использоваться с рядом связующих агентов, включая антитела, нуклеиновые кислоты и малые молекулы.
Другие примеры в области медицинских нанотехнологий включают противовирусные препараты NanoViricides (NYSEAMERICAN: NNVC ), предназначенные для лечения гриппа, ВИЧ/СПИДа, герпеса и лихорадки денге, а также терапевтический метод RNAi, динамическую систему доставки поликонъюгатов Arrowhead Pharmaceuticals (NASDAQ: ARWR).
3. Нанотехнологии в продуктах питания
Безусловно, в пищевой отрасли первоначально нанотехнологии нашли место в генетически модифицированных организмах. Но они также претендуют на ведущую роль в пищевой отрасли. Сегодня нанотехнологии используются для улучшения текстуры и вкуса при производстве и переработке пищевых продуктов, а также для лучшего сохранения и защиты пищевых продуктов от микробов с помощью упаковки.
Кроме того, инженерные наноразработки могут применяются для контроля использования воды и пестицидов на сельскохозяйственных культурах, обеспечивая целевые питательные вещества и защиту растений на протяжении всего процесса выращивания.
4. Нанотехнологии в электронике
Любой, кто интересуется технологическими тенденциями, без сомнения, знаком с темпами развития, предсказанными законом Мура, который предполагает удвоение плотности транзисторов каждый год. Электрические схемы становятся все меньше и меньше, и именно нанотехнологии делают возможными такие достижения.
В 2015 году IBM (NYSE: IBM) объявила, что работает над компьютерным чипом, в котором будут использоваться 7-нанометровые транзисторы. Но уже через два года она создала 5-нанометровый чип, который упаковывает 30 миллиардов переключателей на схеме, величиной с ноготь. В середине 2021 года технический гигант объявил о разработке чипа, размером 2 нанометра, производительность которого выше на 45%, а энергопотребление ниже на 75% по сравнению с 7-нанометровыми чипами.
Компания Samsung (KRX: 005930) разработала собственный 5-нанометровый процессор, который может делать чипы еще меньшего размера с большей энергоэффективностью. В середине 2020 года агентство «Рейтер» сообщило, что подразделение по производству полупроводников компании заключило контракт на производство новых модемных чипов Qualcomm X60 (NASDAQ:QCOM), которые будут подключать смартфоны к беспроводным сетям 5G.
В средине 2021 года южнокорейская транснациональная компания расширила партнерство с Synopsys (NASDAQ: SNPS) для развития 3-нанометрового универсального технологического микропроцессора, ориентированного на высокопроизводительные вычисления, 5G, мобильные приложения и искусственный интеллект.
5. Нанотехнологии в энергетике
Применение нанотехнологий в энергетическом секторе включает хранение энергии, добычу нефти и газа. Например, компания PyroGenesis Canada (TSXV:PYR,OTCQB:PYRNF) использует свои плазменные инструменты, чтобы помочь нефтегазовым компаниям совершать более экологичные и эффективные операции по добыче. Ее плазменные процессоры также используются Министерством обороны США и промышленностью аддитивного производства, 3D-печати.
Нанотехнологии широко используются в секторе возобновляемых источников энергии, который включает в себя усовершенствование солнечных батарей. Национальная лаборатория Ок-Риджа создала микроскопические конусы из оксида цинка, известные как наноконы, которые могут повысить энергоэффективность каждого солнечного элемента.
6. Нанотехнологии для очистки воды и воздуха
Кроме оптимизации солнечных элементов, нанотехнологии важны в ряде отраслей охраны окружающей среды и здоровья, включая очистку воздуха и воды. Например, американские исследователи из Международного института нанотехнологий Северо-Западного университета разработали легкую мембрану, покрытую наноструктурами, которая связывается с фосфатом и действует как губка, избирательно выделяя до 99% фосфатных ионов из загрязненной воды.
Нанотехнологии также применяются для улучшения качества воздуха. Так, индийский стартап Nanomatrix Materials разработал фильтры для кондиционеров, которые используют технологию «графен-серебро» для очистки воздуха в помещении и стерилизации 99% микробов, находящихся в воздухе. Эти фильтры могут превращать обычные кондиционеры в очистители воздуха.
Применение нанотехнологий для очистки воздуха может оказаться полезным в борьбе с COVID-19. В Израиле исследователи из Университета Бен-Гуриона в Негеве разрабатывают новый тип воздушного фильтра, который может самостерилизовываться при обеззараживании воздуха. Эта система фильтрации воздуха основана на лазерно-индуцированных графеновых фильтрах, которые удаляют вирусы и бактерии в воде.
Игроки рынка нанотехнологий:
Altairnano
Applied Nanotechsa
Advanced Nano Products
Bruker Corporation
Biosensors International Inc
eSpin Technology
Imina Technology
Kleindiek Nanotechnik GmbH
Nanonics Imaging Ltd
Thermofisher Scientific Inc.
