超材料市场 分析

全球元材料 到2030年,市场估计价值为9759.8百万美元。

元材料是一类复合材料结构,包含声学,电学,磁学,光学等特殊材料性质. 它们由一系列共振器组成,它们以自然界通常没有的方式操纵电磁波或声音。 物理特性元材料展览是例外的,如负允许性和渗透性。 元材料允许工程师通过以各种方式安排单元细胞来控制波传播. 换句话说,元材料是人造或人造复合材料,通过内部微结构,而不是自然化学中发现的化学成分,获得其特性.

全球元材料 市场:区域透视

2022年北美在全球超材料市场中占据主导地位.

2022年,北美在全球超材料市场上占据主导地位,市场份额占40.1%,其次是欧洲和亚太地区。 预计北美的超材料市场在预测期间将占据支配地位,其次是欧洲。 这是由于为利用各种应用的元材料进行研究和开发增加了资金。 在所有区域中,就收入而言,亚太超材料市场被确定为增长最快的市场,因为日益重视开发用于电信和电力工业的新元材料。

预计欧洲将在预测期间出现显著增长。 法国、德国和瑞典等几个欧洲国家是全球医疗器械开发部门的主要枢纽。 欧洲地区的保健部门正在迅速发展。 医学领域的技术进步,利用元材料检测癌症等严重疾病,提高磁共振成像(磁共振成像),医学成像的质量,其他技术推动欧洲地区超材料市场的发展. 例如,根据欧盟委员会2021年3月发表的报告,来自欧洲的M-cubeMetamatics财团将开发一种破坏性的Matamatics天线技术,用于超高场磁共振。

图1:全球元材料 2022年按地区分列的市场份额(%)

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全球超材料市场-Coronavirus(科维德-19)的影响

COVID-19的传播对全球各地的人和企业产生了影响. 全球各地都实行封锁。 这扰乱了世界经济,因为企业要么停业,要么部分经营。 这也影响了元材料业务,因为汽车、国防、航空航天、电子等所有行业都受到COVID-19危机的影响,因此暂停了几个进行中的项目,对新项目和新机械的投资很少。 因此,全球超材料市场在这一大流行病期间增长缓慢。

全球超材料市场驱动器:

不同部门元材料的扩展

医疗和电信部门越来越多地利用元材料来开发比传统系统效率更高的元材料镜头、天线和传感器,预计将在预测期间推动市场增长。 此外,传感器和微波天线是遥测系统的主要组成部分,元材料由电磁特性组成,因此元材料主要用于电信部门。

此外,由于国防部门的安全要求增加,预计在预测期间对天线和雷达的需求将增加。 雷达用于探测任何空中障碍并引导飞机。 元材料主要用于天线和雷达. 预计这些因素将助长对天线和雷达的需求,从而推动市场在预测期间的增长。

不同应用程序的解密特殊属性

冶金材料具有特殊和稀有的特性,这些特性源于其中的组成材料的安排,而不是其组成。 这些组成材料可以有不同的形状,大小,几何,和方向,它们的具体安排以非常规的方式影响电磁辐射的行为. 因此,元材料呈现出独特的特征,如负渗透性和允许性,而常规材料是无法实现的。 元材料的工程特性使它们具有很高的价值并适用于许多领域,包括通信天线、风屏、太阳能板、传感器和医疗成像设备。 因此,国防部(DOD)和国防高级研究项目局(DARPA)等联邦机构在航空航天和国防工业中大量投资于与元材料应用有关的研发. 元材料提供的各种设计功能推动了各种应用对其利用的需求。

全球超材料市场- 机会:

释放市场潜力:太阳能系统中的元材料、无人驾驶雷达以及远期

在太阳系中应用元材料和以元材料为基础的无人驾驶飞机雷达提供了有利可图的市场机会。 由于缺少适合大规模生产的技术,市场面临许多障碍. 联邦机构在用于航空航天和国防工业的元材料研发方面的开支是巨大的。 由于设计特点多样,在广泛的应用中,对元材料的需求很大.

增强5G通信的基于材料的天线

被称为5G的现代技术提供无缝和可适应的连通性. 5G网络的性能预计将适应终端用户的需求并适应应用程序. 工业参与者正在努力在元材料的基础上建立天线,这种天线可以提供更有利的辐射模式,在3-44千兆赫的带宽上进行有效的阻力匹配,使其特别适合在超宽带应用和5G通信中外运行。 这种基于元材料的天线或雷达的性能和效率水平可以大大高于目前的产品。 因此,随着5G的开发和采用,基于元材料的天线将有机会.

全球超材料市场- 趋势:

新设计适应性

元材料具有宝贵和有吸引力的品质. 这些品质经常被纳入材料,并用于通信、交通、电子和保健等各种行业。 由于设计方案多种多样,国防部(DOD)和国防高级研究项目局(DARPA)都对元材料工业进行了大量投资。 航空航天和国防工业将受益于这些投资。 制药业的发展得到用石墨制成的元材料的帮助。 通信系统中最需要的元材料是那些能够吸收光线,使其适合太阳能电池和光学传感器应用的材料。

消费电子和保健领域的元材料

近年来,消费电子产品和保健部门使用元材料的情况显著增长。 随着继续探索元材料的潜力,预计今后几年这一趋势将加快。 元材料在操纵电磁波方面的独特能力使它们在保健行业中具有宝贵的价值. 广泛的研究和开发努力正在扩大元材料工业的范围,因为对其能力仍有许多工作要做。 在雷达和天线等应用中,元材料在避免障碍和改进业务方面发挥着关键作用。 这些天线有能力从广泛的350兆赫无线电信号中获取令人印象深刻的95%的信息. 此外,它们的适应性使它们非常适合低光条件,从而进一步加强了它们在各种应用中的效用。

全球超材料市场限制:

扩大具有基础设施挑战的工业中元材料的应用

冶金材料在保健、汽车、航空航天等所有部门都有显著用途。 由于预计在预测期间对元材料产品的需求将增加,可能阻碍全球超材料市场增长的唯一限制是缺乏大量制造这些产品并满足市场要求的适当基础设施。 业界玩家仍然依靠研究型大学进行批量生产.

缺乏技术

基于元材料的产品研发阶段仍在进行。 因此,行业参与者依靠研究机构或大学来设计技术. 因此,冶金材料的生产量非常小。 大规模生产元材料可能并不总是适合于这些技术。 元材料的价格很高,因为没有可靠的技术进行大规模生产. 市场面临的最大障碍是找到大规模生产元材料的低成本制造工艺。

图2:全球元材料 市场份额(%),按应用分列,2023年

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全球超材料市场分割:

全球 汽车修理和维修 市场报告分为产品类型、应用和终端使用行业。

按产品类型:电磁、泰拉赫兹、金枪鱼、光子、频率选择表面(FSS)

应用:天线和雷达、传感器、遮盖设备、超伦、灯光、声音过滤

按最终用途划分的工业:保健、电信、航空航天和国防、电子、汽车

全球元材料 市场:关键动态

主要市场参与者正在集中力量推出产品,以加强其产品组合。 比如说,

2022年4月,开发高性能功能材料和纳米聚合物的公司Meta Materials Inc.收购了Plasma App Ltd.,该公司开发了PLASMAmusion,这种技术能够对任何固体材料进行高速涂装. 元材料 Inc.预期在NANOWEB电影和KolourOptik安全电影的滚动制作过程中将PLASMAuncus应用到元化步骤。

2022年11月,生产高性能功能材料和纳米聚合物的Meta Materical Inc. 宣布其新的达特茅斯,新斯科舍,总部和英才中心开业. 68000平方英尺的尖端设施是加拿大唯一一个结合尖端半导体包装,特色材料,化学研究,以及全息和其他光学产品的设计和生产的设施.

由Baillie Gifford 和 Bill Gates 领头的1.35亿美元筹资回合, 以扩大生产规模,

在2021年10月,HUBNER Photonic是多种高性能激光和terahertz系统的供应商,他宣布收购位于德国的VALO Innovations GmbH,扩大其技术组合. VALO Innovations的纤维激光技术由单频CW和Q开关激光器,C-FLEX激光配对器组成,在生物成像,光谱学,微镜学方面有着广泛的应用.

2020年11月,KymetaTM和u8 Kymeta连接 根据设在美国的卫星通信公司Kymeta公司的声明,TM将可供政府和企业购买。 预计这些货物将有助于企业加强移动蜂窝网络和提供宽带卫星连接。

全球元材料 市场:关键公司洞察

在全球Metamaterials市场运营的一些关键角色包括:声学Metamaterials集团有限公司,高级研究项目机构,Echodyne股份有限公司,Fractal Antenna Systems股份有限公司,JEM Engineering,Kymeta公司,Metaboards有限公司,Metamagnetics股份有限公司,Metamaterial Technologies股份有限公司,Palo Alto研究中心股份有限公司,以及TeraView.

* 定义: 超材料市场指全球经济领域,包括元材料的创造、转让和消费。 元材料是合成材料,被设计为具有特殊的电磁性质,而这种性质并不存在于自然发生的物质中. 这些材料不是仅仅依靠其组成,而是通过修改其个别组成部分的结构和安排来创造的。