据估计,到2022年,全球生物和纳米工程表面市场规模将超过9亿美元,预计2015年至2022年将出现显著增长。建筑和能源行业对具有更强抗化学和物理影响能力的先进材料的需求不断增长,预计将在预测期内推动产品需求。
纳米工程表面有望提高各种消费产品和工业过程的性能。对光催化涂层的自清洁玻璃产品的日益依赖预计将在预测期内推动产品需求。其他见证了该技术商业发展的市场包括航空、生物医学、电子、能源、纺织、汽车和建筑材料。
植物叶片、壁虎足和甲壳类动物研究的最新进展预计将在预测期内推动生物启发结构的需求。开发微/纳米纹理材料的产品创新有望在航空工业中获得大规模商业化。
对荷叶等液体排斥结构的研究已经引导了纳米纹理光滑表面的发展。液滴的流动性增强了热交换器的性能,并防止飞机机翼结冰。虽然传统的方法会增加去除液滴的成本,但光滑的表面会增强液滴的流动性和收集能力。
石油和天然气精炼中的蒸汽去除是石油工业的一个代价高昂的挫折。在油水分离过程中,将乳化液泵送至顶层需要额外的电源和时间。除了化学处理外,热塑性膜的制造将有助于控制膜的渗透性和液滴的流动性。这样的分离效率将提高膜的疏水性,并促进其他过滤和分离应用的新研究。
建筑和汽车行业对金属结构日益增长的需求将受到气候条件变化的影响,并增加腐蚀对金属表面的影响。腐蚀的成本既与设备的制造有关,也与设备的维护有关。预计这将推动金属保护和封装系统的需求,以提供耐久性更高的声化学增强表面。
在家具、建筑和装饰材料中见证了对木质产品的需求激增,这可以归因于其生态和光滑的木质表面。改变大气条件会增加生物降解的易感性,并影响其外观。对木材材料进行溶胶-凝胶纳米处理有望提高木材对水分和磨损影响的化学和结构弹性。
与医疗设备相互作用的医疗设备组件需要遵守医疗法规,并促进高效生物相容性材料的开发。基于壁虎黏附系统的仿生表面图案将为生物医学应用中的无残留黏附和缝合线提供广阔的研究空间。
植入式医疗设备在关键的医疗手术中发挥着重要作用,并逐渐灌输可溶性药物的使用,这引起了消费者和医疗从业者的安全担忧。这种减少药物使用的需求预计将指导生物材料表面涂层的改进研究,并加强其应用,包括临床药物。
各种研究中心和组织对仿生和纳米工程表面进行了广泛的研究。在美国、中国、日本等地,各种专利的批准有望为新制造技术的开发和石油、天然气、建筑领域大型项目的商用化注入动力。
不断增长的石油和天然气行业,加上对金属需求的不断增长,预计将推动美国和其他页岩地区的生物和纳米工程表面市场。亚太和中东地区日益增长的城市化和建设发展预计将推动生物灵感表面的需求,因为其在金属和木制品中的化学成分增强。
各种组织都在冒险进行产品创新,以扩大空间、航空、光学和纺织行业的应用范围。生物仿生和纳米工程表面市场的一些主要运营商有巴斯夫公司、荷叶涂料公司、Entergris公司、Nanopool公司、PolymerPlys LLC、Rolith公司、Furukawa Kikou公司和Magnolia Solar公司。