スマートマテリアルの市場規模、シェア、成長、および産業分析、タイプ別（圧電材料、形状記憶材料、エレクトロクロミック材料、シェイプメモリポリマー、サーモクロミック材料など）、アプリケーション（電子産業、自動車、食品と飲み物、生物医学産業など）および2033までの地域予測

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スマートマテリアル市場レポートの概要

世界のスマートマテリアル市場規模は2024年に58億2,000万米ドルであり、2025年には62億2,000万米ドルに達すると予測されており、2033年までにさらに106億8,800万米ドルに増加しています。

これらの材料は、時には非常に驚くべき特性を持つ高度な素材の興味深いクラスです。これらの材料は、環境の変化に敏感なままであり、特定の反応をする能力があります。この応答性は、形状変化、色の変化、さらには電気伝導性など、多くの点で考慮される可能性があります。たとえば、これらの材料は、歪んだ後に元の形状を取り戻す形状の記憶合金です。圧力などの機械的な力から電力を生成できる圧電材料。適用された電界から色を変える電気性材料。これらの材料は、すべての分野を航空宇宙工学から医学、ロボット工学に変え、より効率的で適応性のあるレスポンシブシステムを導入できます。

Covid-19の衝撃

移動の制限により、市場の成長が抑制されました

世界のCovid-19パンデミックは前例のない驚異的であり、市場はパンデミック以前のレベルと比較して、すべての地域で予想外の需要を経験しています。 CAGRの増加に反映された突然の市場の成長は、市場の成長と需要がパンデミック以前のレベルに戻ることに起因しています。

Covid-19のパンデミックは、この市場の動機に全体的な悪影響を及ぼしました。 Covid-19の制約は、主に閉鎖と移動の制限の影響を受けたサプライチェーンを混乱させることにより、製造部門に影響を与えました。弱い製造業界と世界中の貿易の削減は、さらに市場を制限しました。また、消費者の消費量の減少と消費者支出パターンの変化により、これらの材料で開発されたものなど、必須の非重要なアイテムの消費が削減されました。全体的なグローバル減速は、新しいスマートマテリアルテクノロジーの作成とその商業化に適用される研究開発への新たな投資にも影響を与えました。

最新のトレンド

市場の成長を推進するナノテクノロジー

この市場では、多くの新しいトレンドが経験されています。それらの1つは、ナノテクノロジーの統合に向かう傾向が高く、強度、電気伝導率、感度などの改善された特性を備えたナノコンポジットの作成をもたらします。主要な傾向の1つは、自然の有機組織の能力を持つこれらの材料のバイオインスピレーションを受けたこれらの材料の重要性の増加です。自己治癒と適応です。さらに、市場で見られる新たな意識があります。多くの研究者は、環境の損失を減らすために、賢く、環境に優しい、生分解性材料に取り組んでいます。これに加えて、人工知能と機械学習の進歩により、環境状態に基づいて自主規制の決定を下し、そのパフォーマンスを最適に制御する能力を備えた新世代のスマートマテリアルを開発することが可能になりました。

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スマートマテリアル市場セグメンテーション

タイプごとに

タイプに基づいて、市場は圧電材料、形状記憶材料、エレクトロクロミック材料、形状メモリポリマー、サーモクロミック材料などに分類できます。

• 圧電材料:これらは、材料が機械的に緊張しているときに電荷を生成する能力を示し（直接圧電効果）、電界の適用（逆圧電効果）の適用時に機械的変化を経験します。この特性により、センサー（アクセラメーター、圧力センサー）、アクチュエーター（マイクロポジショニングデバイス、超音波モーター）、エネルギー収穫デバイス（機械的振動エネルギーを電気に変換）などのアプリケーションに適しています。

• シェイプメモリマテリアル:「メモリ」の驚くべき品質があり、再形成されると、元の形状に並べ替えることができます。この動作は形状メモリ効果と呼ばれ、通常、材料に適用される温度または応力のいずれかの変動によってもたらされます。ニチノールなどのスマートマテリアルは、ステント、歯列矯正ワイヤ、適応構造やスマート構造などの航空宇宙用途、およびロボットを含むアクチュエーターでのアプリケーションで現在の役割を果たしています。

• 電気材料:電流に応じて、異なる色や透明性レベルを可逆的に切り替えることができます。このプロパティは、スマートウィンドウ、調整可能な光伝送を備えたパネル、ディスプレイ、アンチグレア層などのアプリケーションで使用する資格があります。

• 形状メモリポリマー:ポリマー材料に由来する形状記憶材料のグループです。彼らは形状のメモリ効果を持つSMAを持っていますが、多くの場合、コスト、処理の容易さ、設計の柔軟性などの驚異的な機能を備えています。

• Thermochromic Materials:このプロパティは、温度に敏感な商品（ムードリング、温度計）、インテリジェントな衣類（温度制御が組み込まれたテキスタイル）、建設材料（温度制御が組み込まれたスマートウィンドウ）などの用途に使用できます。熱クロミック材料は、2つの主要なタイプに分類できます。これは、可逆的または不可逆的な熱クロミックです。たとえば、熱クロミック材料は、たとえば、液晶といくつかの種類の熱に敏感な塗料です。

アプリケーションによって

アプリケーションに基づいて、市場は電子産業、自動車、食品、飲み物、生物医学産業などに分類できます

• 電子産業:これらの材料の幅広いアプリケーションは、センサー、アクチュエーター、エネルギー収穫など、電子産業で著名です。圧電材料は、マイク、スピーカー、および超音波トランスデューサーデバイス内での使用に特に人気があります。これらの材料、特に形状のメモリ合金は、細かい調整性とマイクロエレクトロメカニカルシステムのためにアクチュエータで使用されます。

• 自動車:現在、これらの材料は、自動車の性能、安全性、快適さを改善するために、自動車部品に採用されています。圧電材料は、燃料インジェクター、さまざまな種類のセンサー、およびアクティブサスペンションシステムに適用されます。 SMAは、エンジンサスペンション、排気システム、安全ベルトなどのアプリケーションで使用されます。

• 食品と飲み物:したがって、これらの材料は、特に包装、加工、品質保証で、食品および飲料業界で多くの用途を呈しています。インテリジェントなパッケージは、温度、湿度、ガス状の環境にセンサーを組み込んだパッケージングシステムの形式で、保存された製品の品質を決定します。食品加工装置のセルフシール容器とシーリングバルブは、形状のメモリ合金を使用します。

• 生物医学産業:これらの材料は、強化されたデバイスとトリートメントの作成に使用される生物医学産業に大きな影響を与えます。たとえば、ステント、整形外科インプラント、および低侵襲手術で使用される機器には、形状記憶合金の多くの用途があります。圧電物質は、超音波イメージング機器、薬物輸送装置、および骨再生ガジェットで使用されています。

市場のダイナミクス

市場のダイナミクスには、運転と抑制要因、市場の状況を示す機会、課題が含まれます。

運転要因

市場を拡大するための軽量およびエネルギー効率の高い技術に対する需要の高まり

の重要な駆動要因の1つスマートマテリアル市場の成長軽量でエネルギー効率の高い技術に対する需要の高まりです。航空宇宙、自動車、および電子産業では、損失を減らすためのエネルギーの軽量化と最小化に向けて重要な傾向があります。形状のメモリ効果や圧電性などの特別な機能を所有するこれらの素材を使用して、これらの目標を達成するために新しいアイデアを導入できます。たとえば、航空の形状記憶合金は、強力な軽量構造を構築します。圧電材料を使用して、車両や電子機器からの振動を強化できます。

市場を前進させるためのナノテクノロジーとバイオテクノロジーの進歩

ナノテクノロジーとバイオテクノロジーを指数関数的に統合することによって作成される「スマートな」資料には大きな関心があります。たとえば、ナノ材料を添加すると、ポリマーマトリックスの機械的、電気的、光学的特性が生成または強化されます。同様に、生物系からインスピレーションを受けた自己適応の特性を持つ自己修復材料とスマートマテリアルまたは材料が開発されています。このような改善により、スマートマテリアルの使用を開発し、途方もない市場拡大を促進するための新しい機会が開かれています。

抑制要因

市場の成長を推進するための高コスト

スマートマテリアル市場シェアこれらの市場の開発、生産、および実装の結果として発生した高コストの1つは、多くの拘束によって特徴付けられています。さらに、いくつかのスマートマテリアル、特にナノテクノロジーやバイオテクノロジーなどの新しいテクノロジーを使用して開発された素材には、高いレベルの研究開発努力が必要です。特に高度な熟練した労働力と装備が必要なため、これらの材料の生産は時間がかかり、費用がかかる場合があります。さらに、これらの材料を既存の統合構造に導入する場合、通常は大規模な変更と調整が必要であるため、総費用が削減されます。 

機会

この市場で機会を創出するためのインテリジェントな資料

この市場の成長の鍵となるいくつかの機会要因が特定されています。インテリジェントな材料は、全体的なエネルギー効率を高め、環境に対する損失と悪影響を減らすことにより、持続可能な未来の発展に貢献する大きな可能性を秘めている可能性があります。たとえば、スマートモーションは、色合いを自動的に変更して温度を制御し、建物内のエネルギーを節約するために、窓の能力を指すことができます。これらの材料は、貯蔵寿命を減らす可能性のある製品とそのコンポーネントを廃止する可能性があり、したがって廃棄物が減少します。さらに、これらの材料は、自然の源からエネルギーを活用する軽量車や機器など、よりよく持続可能な輸送手段を設計するために適用される場合があります。

チャレンジ

この市場に潜在的な課題をもたらすためのスマートマテリアルのテストと特性評価の標準的な尺度の欠如

この市場が直面しているという重要な脅威は、これらの材料のテストと特性評価の標準的な尺度がないことです。これらの材料の特徴により、それらは、それらの構成、準備中の条件、および使用される条件に応じて、ユニークでしばしばより複雑な特性を持つことができます。ただし、実際のアプリケーションでのこれらの材料の有効性は、電極の製造手順と定数を決定する方法が標準化されていない場合に決定することはできません。また、ノルム参照テストがないため、エンジニアやデザイナーに適した「信頼できる」ベンチマークデータと設計ベンチマークの設定が困難になります。 

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スマートマテリアル市場の地域洞察

• 北米

北米地域は、世界中のこの市場で最大のシェアを占めています。このリーダーシップは、研究開発、同様に強力な航空宇宙と防衛クラスター、およびよく発達した製造および商業ベースに大量の投資された結果です。専門分野には、高度なテクノロジーとイノベーションが含まれます。この設定により、将来のスマートマテリアルを採用して先導しやすくなります。さらに、で一流の大学や研究機関の卓越性が高まっています米国スマートマテリアル市場優れた特性を持つ高度なインテリジェント素材の開発を推進することにより、物質科学および工学の発明において否定できない役割を果たします。

• ヨーロッパ

ヨーロッパは、特に技術研究開発、特にナノテクノロジーとバイオテクノロジーに焦点を当てたこれらの資料のもう1つの主要な市場です。この地域には、これらの資料の研究開発に積極的に参加する多くの有名な研究機関と大学が含まれています。また、欧州連合の枠組みの支援と、研究者や産業と協力してイノベーションを刺激するプロジェクトを求めていることも言及しています。ヨーロッパの持続可能性と環境保全に対する懸念が高まっているため、環境に優しいエネルギー効率の良いこれらの材料も現れています。これは、市場におけるヨーロッパの影響をさらに説明しています。

• アジア

したがって、アジアは、この大規模な経済成長、製造およびインフラストラクチャのベンチャーキャピタル、および新しい技術の発展に集中することに裏付けられた、この市場の成長の観点から、主要な地域と見なすことができます。中国、日本、韓国は、これらの材料の主要な生産者であり、しっかりとした産業的背景と生産コストが低いです。この地域のスマートマテリアル市場の上昇は、エレクトロニクス、自動車、およびヘルスケア業界にスマートテクノロジーが組み込まれているためです。また、研究開発を革新するためのより多くのプレッシャーを加えるために、アジアが異なる特性を持つ新しいスマートマテリアルを思い付くことが観察されています。

主要業界のプレーヤー

イノベーションを通じてスマートマテリアル市場を変革する主要なプレーヤー

Apexの形成的産業エンティティは、研究、革新、および市場開発計画への重要な投資でこの市場を刺激します。これらの企業は、さらなる特性を備えた優れたスマートマテリアルを作成し、ドメインの汎用性を高めるために、リソースをさらなる研究と革新に常に捧げています。また、製造の新しいプロセスと既存の構造へのこれらの材料の追加の意味を通じて、テクノロジーの開発率を高める責任もあります。さらに、これらの資料を扱う企業は、パートナーシップと合併、企業の買収、および業界における新しいスマートマテリアルの浸透のための完全なマーケティングをもたらすことにより、市場の浸透戦略を採用しています。これらの活動は、現在の市場を定義するだけでなく、研究目標、さらなる開発、および傾向を設定することにより、これらの材料産業のさらなる発展を指示します。

トップスマートマテリアル会社のリスト

• Harris (U.S.)
• MURATA (Japan)
• Solvay (Belgium)
• Johnson Matthey (U.K.)
• Arkema (France)

産業開発

2020年2月:2020年2月に、Hexagonからの公式宣言では、IntergraphSmart®マテリアル10の新しいスマートマテリアルとして発売されました。これは、Hexagonの市場をリードする材料と契約管理システムの新しいバージョンであり、同社の製品ポートフォリオのマイルストーンとなっています。 IntergraphSmart®マテリアル10バージョンには、データ管理能力の改善、コラボレーション機能の強化、分析などのユニークな機能と機能が含まれています。これらすべての進歩は、材料の管理における効率の向上、意思決定の強化、したがって、あらゆる形態の産業に存在する企業の運営におけるコストを削減するという全体的な目標に向けて取り組むことを目指しています。

報告報告 

このレポートは、読者が複数の角度からグローバルなスマートマテリアル市場を包括的に理解できるようにすることを目的とする履歴分析と予測計算に基づいており、読者の戦略と意思決定にも十分なサポートを提供します。また、この研究は、SWOTの包括的な分析で構成され、市場内の将来の開発に関する洞察を提供します。これは、今後数年間でアプリケーションがその軌跡に影響を与える可能性のあるイノベーションの動的なカテゴリと潜在的な分野を発見することにより、市場の成長に寄与するさまざまな要因を調べます。この分析には、最近の傾向と歴史的な転換点の両方が考慮され、市場の競合他社の全体的な理解を提供し、成長のための有能な分野を特定します。

この調査レポートでは、定量的方法と定性的方法の両方を使用して、市場における戦略的および財政的視点の影響を評価する徹底的な分析を提供することにより、市場のセグメンテーションを検証します。さらに、レポートの地域評価は、市場の成長に影響を与える支配的な需要と供給の力を考慮しています。競争の激しい状況は、重要な市場競合他社の株式を含む細心の注意を払っています。このレポートには、予想される時間の枠組みに合わせて調整された型破りな研究技術、方法論、および重要な戦略が組み込まれています。全体として、それは専門的かつ理解できるように、市場のダイナミクスに関する貴重で包括的な洞察を提供します。