10 тенденций и инноваций в индустрии материалов в 2025 году
Изменения в энергетике, автомобильной промышленности, логистике, производстве и строительстве стимулируют спрос на новые материалы. Это связано с развитием технологий, известных как Индустрия 4.0.
Новые материалы помогают сделать производство более экологичным, легким и прочным. Они также позволяют создавать сложные формы с помощью 3D-печати и улучшать поверхности материалов. Кроме того, разрабатываются «умные» материалы, которые могут реагировать на изменения окружающей среды.
Использование искусственного интеллекта и управления данными ускоряет процесс создания новых материалов. Раньше на это уходили десятилетия, а теперь — всего несколько лет.
1. Устойчивые материалы
Из-за большого количества мусора, который появляется при производстве и использовании разных материалов, правительства ввели новые правила по защите окружающей среды.
Все отрасли промышленности, включая строительство, производство автомобилей, упаковку товаров, пересматривают свои методы работы, чтобы сделать их более безопасными для природы.
Чтобы снизить вред от выбросов парниковых газов, эти отрасли все чаще используют материалы, которые не наносят вреда природе. Они помогают уменьшить количество отходов и создать систему, в которой ресурсы используются повторно.
MYNUSCo производит биокомпаундные материалы
Индийский стартап MYNUSCo создает материалы, которые могут разлагаться в природе и быть переработанными. Эта компания хочет помочь производителям автомобилей, логистическим компаниям, отелям, производителям упаковки и потребительских товаров сделать их производство более безопасным для окружающей среды.
MYNUSCo использует сельскохозяйственные отходы и возобновляемые ресурсы для создания своих материалов. Это помогает сохранить природные богатства и леса. Материалы стартапа можно использовать на производствах, не требуя серьезной перестройки процессов.
Rematter производит экологичные плиты для пола
Rematter — это компания из Швейцарии, которая производит экологичные плиты для перекрытий. Они сделаны из прочного деревянного каркаса с земляным наполнителем. Плиты легко разбирать и использовать заново благодаря специальным сухим или винтовым соединениям.
Материал плит не только экологичен, но и прочен. Он обладает высокой огнестойкостью и может служить долго. Когда срок службы таких плит закончится, их можно будет эффективно переработать. Строители могут использовать эти плиты, чтобы создавать экологичные здания.
2. Отзывчивые и умные материалы
Чтобы удовлетворить особые требования разных отраслей, ученые разрабатывают новые материалы с особыми характеристиками.
Прогресс в науке о материалах позволяет создавать «умные» материалы, которые могут реагировать на внешние воздействия. Стартапы разрабатывают такие материалы и продукты, которые могут менять свои свойства в ответ на тепло, электричество или свет, могут генерировать электричество при нажатии, запоминать свою форму, восстанавливаться после повреждений или изменять свои свойства при определенных условиях.
Один из таких сегментов — рынок пьезоэлектрических «умных» материалов. Он будет быстро расти: по оценкам, с 2024 по 2028 год он увеличится на 15,63%, а его объем вырастет на 39,49 миллиарда долларов США. Это говорит о том, что „умные“ материалы становятся все более популярными и востребованными.
Memetis предлагает высокопроизводительные приводы
Немецкий стартап Memetis создает очень маленькие устройства, которые называются актуаторами. Они сделаны из специальных сплавов, способных запоминать свою форму и возвращаться к ней после деформации. Это позволяет актуаторам работать даже в очень маленьких или тесных пространствах.
Memetis предлагает свои решения для разных областей: бытовой электроники, телекоммуникаций, оптических технологий, мобильности и индустрии 4.0.
Sorex Sensors разрабатывает технологию пленочного объемного акустического резонатора (FBAR)
Sorex Sensors — это компания в Великобритании, которая создает очень чувствительные датчики. Эти датчики используют кремниевые пластины и специальную технологию для обнаружения даже самых маленьких изменений температуры и массы.
Датчики могут быть очень маленькими и потребляют мало энергии. Они могут реагировать на разные внешние воздействия. Такие датчики можно использовать для точного измерения очень тонких слоев материалов или для отслеживания газов и частиц в воздухе.
3. Нанотехнологии
Развитие нанотехнологий показало, что материалы в очень маленьком размере могут иметь свойства, которые отличаются от свойств обычных материалов. Например, появились нановолокна, нанотрубки и другие новые материалы. Они могут улучшить характеристики промышленных товаров.
Компании, особенно те, кто работают в области электроники, энергетики, производства и транспорта, используют эти новые материалы, чтобы оставаться конкурентоспособными.
Nanolumi создает нанокристаллы перовскита
Сингапурская компания Nanolumi разрабатывает новую технологию для создания электронных дисплеев. Она использует нанокристаллы перовскита, которые могут стать альтернативой существующим технологиям.
Преимущества новой технологии:
- не содержит кадмия;
- дает более чистые цвета;
- может массово производиться в больших объемах.
Компания планирует заменить обычные нанокристаллы и квантовые точки в электронике премиум-класса своей разработкой.
BNNano предлагает улучшенные нанотрубки из нитрида бора
BNNano — это молодая американская компания, которая создает очень маленькие трубочки из специального материала. Этот материал отталкивает воду, не проводит электричество, хорошо выдерживает высокие температуры и нагрузки.
Компания предлагает свои материалы в разном виде: в форме порошка, специальных сплавов, добавок к другим материалам и индивидуальных смесей.
Эти материалы могут использоваться в аэрокосмической отрасли, автомобильной промышленности, обороне, текстильной промышленности. Также они могут защитить от радиации и помочь контролировать температуру.
4. Аддитивное производство
Производство с использованием 3D-печати становится все более популярным и начинает использовать новые материалы, а не только привычные пластики. Это позволяет создавать более разнообразные и функциональные изделия, при этом производя меньше отходов.
Развитие технологий 3D-печати помогает улучшать металлы, сплавы, керамику, волокна и их сочетания. Также разрабатываются новые виды прочных полимерных нитей, которые могут проводить электричество, плавиться при более высоких температурах и быть более устойчивыми к воздействию химических веществ.
Ожидается, что к 2029 году рынок материалов для 3D-печати вырастет до 6,92 миллиарда долларов США. Это связано с растущим спросом на новые материалы для производства с помощью 3D-печати.
MAT3D предлагает композитные полимерные материалы
Итальянская компания MAT3D создает новые материалы для 3D-печати. Они сделаны из полимеров и могут заменить металлы. Материалы компании обладают улучшенными свойствами, такими как электрические, магнитные, антибактериальные и термомеханические характеристики. Эти свойства полезны в промышленности.
Chromatic 3D Materials производит полиуретаны для 3D-печати
Chromatic 3D Materials — это компания в США, которая создает специальные материалы для 3D-печати. Эти материалы сделаны из прочного и эффективного полиуретана. Они могут подстраиваться под разные условия и при этом сохранять гибкость.
Компания предлагает много вариантов этих материалов, чтобы они подходили разным задачам. Их продукция особенно полезна в автомобильной промышленности, производстве и создании потребительских товаров.
5. Облегчение
Многие отрасли промышленности, от аэрокосмической до мобильной, ищут новые способы уменьшить вес изделий. Это нужно для того, чтобы повысить эффективность использования топлива и улучшить управляемость.
Исследователи изучают разные материалы: алюминий, магний, титан, высокопрочные пластмассы и углеродное волокно. Эти материалы помогают снизить воздействие на окружающую среду и сделать изделия более эффективными.
Легкие материалы также обеспечивают безопасность и надежность. Ожидается, что к 2030 году мировой рынок легких материалов вырастет до 276,4 миллиарда долларов США при ежегодном росте в 8,3%.
TxV Aero развивает производство композитных материалов для аэрокосмической промышленности
Американская компания TxV Aero создает специальные материалы и детали из них для использования в коммерческих самолетах. Они используют современные технологии, чтобы сделать легкие детали из пластика с особыми свойствами. Например, они могут контролировать направление слоев материала, добавлять накладки и придавать деталям сложные формы.
Также компания работает над улучшением аэрокосмических технологий, чтобы повысить их эффективность.
Fibratech создает композитные автомобильные колеса
Польская компания Fibratech создает новые колеса для машин. Они будут легче и прочнее обычных алюминиевых колес. Это важно для автомобильной промышленности.
Новые колеса сделаны из особого материала, который включает в себя углеродное волокно. Оно добавляет прочности и жесткости колесам. Благодаря этому колеса могут быть более легкими и при этом надежными.
6. Информатика материалов
Сегодня крупные компании используют новые технологии, чтобы работать с данными о материалах. Они применяют методы информатики, компьютерные вычисления, искусственный интеллект и машинное обучение. Это помогает им лучше организовать информацию о материалах и использовать ее для разных целей.
Благодаря этому подходу компании могут быстрее получать полезные знания из сложных данных о материалах. Также они могут ускорить процесс исследований и разработок, что позволяет сэкономить время и усилия.
Kebotix предоставляет самодвижущуюся лабораторию для поиска материалов
Стартап Kebotix из США создает передвижную лабораторию, которая сама будет искать новые материалы. В этом ей помогают большие данные и искусственный интеллект. Ученым будет проще работать с такой лабораторией благодаря удобному интерфейсу.
Kebotix хочет решить проблемы экологии, медицины и безопасности на производстве.
Matelligence обеспечивает скрининг материалов на основе искусственного интеллекта
Канадская компания Matelligence создает инструменты для поиска материалов. Они помогают специалистам в области материаловедения находить нужные материалы с помощью данных и искусственного интеллекта.
Инструменты от Matelligence позволяют сократить количество научных экспериментов и ускорить процесс отбора материалов. Это важно для таких областей, как чистая энергетика, электроника и производство.
7. Передовые композиты
Композиты — это особые материалы, которые создаются из двух или более разных веществ. Они очень прочные и легкие, не ржавеют и долго служат. Благодаря им вещи работают лучше, служат дольше и при этом потребляют меньше энергии. А еще они помогают беречь природу.
Композиты используются в разных областях промышленности. Например, в аэрокосмической отрасли из них делают части самолетов. В автомобильной промышленности они нужны для создания легких и экономичных машин. В строительстве их используют для возведения крепких и долговечных конструкций. А в производстве спортивного оборудования композиты помогают делать инвентарь более надежным и эффективным.
Благодаря своим свойствам композиты играют важную роль в инженерии и дизайне. Мировой рынок этих материалов может вырасти до 168,6 миллиарда долларов США к 2027 году. Это значит, что спрос на композиты будет увеличиваться примерно на 8% ежегодно.
AMP Industrial предлагает композиты из непрерывных волокон для пропеллеров
Стартап AMP Industrial из Америки создает современные материалы, которые называются композитными. Эти материалы используют для производства беспилотных летательных аппаратов.
Компания применяет особые вещества — термопласты, которые усилены волокнами. Они очень прочные и легкие, а еще их можно сделать уникальными, чтобы они подходили для разных задач.
ARCEON создает высокотемпературные композиты (HTRC)
Голландская компания ARCEON создает новые материалы, которые могут выдерживать очень высокие температуры — свыше 1000 градусов Цельсия. Эти материалы используют в производстве спутников, ракет и деталей двигателей. Они легкие и при этом прочные, не расширяются при нагревании и служат долго.
8. Графен и двумерные материалы
Благодаря нанотехнологиям появились новые материалы — двумерные. Они очень прочные и хорошо проводят тепло, поэтому их можно использовать в разных областях.
Есть много видов таких материалов, но пока они еще изучаются. А вот графен уже используют в промышленности. У него много преимуществ: он прочный, гибкий, не боится высоких температур и хорошо проводит электричество.
Графен используют при создании электронных дисплеев, суперконденсаторов, красок для строительства, пластмасс и многого другого.
Ionic Industries создает графеновые материалы
Австралийская компания Ionic Industries разрабатывает способы использования графена в повседневной жизни. Графен — это очень тонкий и прочный материал, который может быть полезен в разных областях.
Компания объединяет знания и технологии производства графена и оксида графена. Она создает добавки из графена, которые можно использовать для очистки воды и хранения энергии.
Carbon Waters предлагает графеновые дисперсии
Французская компания Carbon Waters создает жидкое вещество из углерода, которое называется графеном. Это вещество можно использовать в разных областях.
Графеновые дисперсии помогают защитить поверхности и механизмы от повреждений, а также предотвращают коррозию. Они делают материалы более прочными и улучшают их отверждение.
Решения компании также помогают регулировать температуру электроники и полупроводников, улучшают проводимость тока в устройствах.
9. Инженерия поверхностей
Промышленные поверхности, которые постоянно подвергаются износу, коррозии и другим негативным воздействиям, нуждаются в специальных покрытиях. Эти покрытия обеспечивают повышенную прочность и защищают оборудование в автомобильной, промышленной, сельскохозяйственной, морской и производственной отраслях. Они помогают увеличить производительность.
Благодаря техническому прогрессу появились поверхности с особыми свойствами: они могут отталкивать воду и грязь, а также сглаживать неровности. После пандемии COVID-19 специалисты стали активно работать над созданием покрытий, которые защищают от микробов. Это важно как для промышленных объектов, так и для других сфер деятельности.
SolCold разрабатывает технологию антистоксовой флуоресценции
Израильский стартап SolCold создает систему охлаждения, которая будет работать на основе нанофильтра и специальной краски. Эта технология использует солнечный свет и тепло, преобразуя их в охлаждение. Обычно чем больше солнца, тем жарче, но эта технология работает наоборот: солнечная активность помогает охлаждать.
Такое решение может быть полезно для разных областей: транспорта, строительства, сельского хозяйства и текстильной промышленности.
OPUS Materials предлагает технологию изготовления материалов на заказ
Британская компания OPUS Materials создает новые покрытия, которые защищают от грязи и очищают себя сами. Эти покрытия могут использоваться в аэрокосмической отрасли, автомобильной промышленности, судостроении и возобновляемой энергетике.
Покрытия от OPUS Materials помогают улучшить работу двигателей, уменьшить коррозию и сделать материалы более эффективными. Компания также предлагает услуги по созданию покрытий с уникальным дизайном. Кроме того, OPUS Materials помогает наладить цепочки поставок для своих клиентов.
10. Управление материалами 4.0
Индустрия 4.0 — это новая промышленная революция, которая включает в себя использование технологий для автоматизации производства и управления материалами. Это означает, что материалы создаются с использованием новых технологий, которые позволяют автоматизировать процессы добычи, производства и обработки материалов.
Благодаря новым технологиям, производство становится более эффективным и быстрым. Материалы можно создавать и использовать в производстве быстрее, чем раньше.
Current SCM создает программное обеспечение для управления материалами
Current SCM — это компания из Канады, которая создает программы для управления складами и запасами. Их программа позволяет создавать виртуальные склады, где удобно хранить и отслеживать материалы. Она также дает возможность видеть данные о запасах в реальном времени.
Программа помогает закупщикам находить переизбыток или недостаток материалов и делить заказы в зависимости от спроса.
Кроме того, программа предоставляет централизованное место для отслеживания информации о поставщиках, подтверждения статуса заказа и получения материалов. Это экономит время и повышает эффективность в таких отраслях, как строительство, энергетика и сельское хозяйство.
Multiscale Technologies обеспечивает инновации в области материалов на основе искусственного интеллекта
Multiscale Technologies — это компания в США, которая создает новые материалы с помощью искусственного интеллекта.
Компания разработала платформу, которая использует искусственный интеллект и специальные знания для создания материалов. Она позволяет проводить точные измерения на очень маленьких образцах материалов.
Благодаря этой платформе производители и исследователи могут быстрее выводить свои материалы на рынок, экономить деньги, лучше контролировать качество и обеспечивать надежность продукции. В целом платформа помогает ускорить разработку новых материалов и оптимизировать производство.
12.12.2024, 54 просмотра.