Tamanho do mercado de materiais inteligentes, participação, crescimento e análise da indústria, por tipo (materiais piezoelétricos, material de memória de forma, materiais eletroqurômicos, polímero de memória de forma, materiais termocrômicos e outros), por aplicação (indústria eletrônica, automóvel, alimentos e bebidas, indústria biomédica e outros) e previsão regional a 2033

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Visão geral do relatório de mercado de materiais inteligentes

O tamanho do mercado global de materiais inteligentes ficou em US $ 5,82 bilhões em 2024 e deve atingir US $ 6,22 bilhões em 2025, crescendo ainda mais para US $ 10,68 bilhões até 2033 em um CAGR estimado de 6,9%.

Esses materiais são uma classe interessante de materiais avançados com propriedades que são incríveis às vezes. Esses materiais têm a capacidade de permanecer sensíveis às mudanças no ambiente e, em seguida, dão uma resposta específica. Essa capacidade de resposta pode ser atenciosa de várias maneiras, incluindo mudança de forma, mudanças de cor e até condutividade elétrica. Esses materiais são, por exemplo, ligas de memória de moldes, que recuperam sua forma original após serem distorcidas; Materiais piezoelétricos, que podem produzir eletricidade a partir de forças mecânicas, como pressão; e materiais eletrocrômicos que alteram a cor de um campo elétrico aplicado. Esses materiais podem alterar todos os campos da engenharia aeroespacial para a medicina para a robótica, introduzindo sistemas mais eficientes, adaptativos e responsivos.

Impacto covid-19

O crescimento do mercado restrito devido a restrições ao movimento

A pandemia global da Covid-19 tem sido sem precedentes e impressionantes, com o mercado experimentando uma demanda inferior do que antecipada em todas as regiões em comparação com os níveis pré-pandêmicos. O repentino crescimento do mercado refletido pelo aumento do CAGR é atribuído ao crescimento e à demanda do mercado que retornam aos níveis pré-pandemia.

A pandemia covid-19 teve um efeito negativo geral sobre esses motivos de mercado. As restrições da Covid-19 impactaram o setor de manufatura, interrompendo a cadeia de suprimentos, afetada principalmente por desligamentos e restrições ao movimento. A fraca indústria manufatureira e a menor negociação em todo o mundo limitaram ainda mais o mercado. Além disso, houve redução do consumo do consumidor e alterou os padrões de despesa do consumidor, no qual reduzidos o consumo de itens não essenciais, como os desenvolvidos com esses materiais. A desaceleração global geral também afetou novos investimentos em pesquisa e desenvolvimento aplicados à criação de novas tecnologias de materiais inteligentes e sua comercialização.

Últimas tendências

Nanotecnologia para impulsionar o crescimento do mercado

Há muitas novas tendências experimentadas neste mercado. Um deles é a tendência elevada em relação à integração da nanotecnologia que resulta na criação de nanocompósitos com características aprimoradas, como força, condutividade elétrica e sensibilidade. Uma das principais tendências é a crescente importância de bio-inspirou esses materiais que possuem as habilidades dos tecidos orgânicos naturais-curação e adaptação. Além disso, há uma consciência emergente vista no mercado; Muitos pesquisadores têm trabalhado em materiais inteligentes, ecológicos e biodegradáveis ​​para reduzir a perda do meio ambiente. Junto com isso, o progresso na inteligência artificial e no aprendizado de máquina está possibilitando desenvolver uma nova geração de materiais inteligentes que possui a capacidade de tomar decisões de auto-regulamentação com base na condição ambiental e controlando de maneira ideal seus desempenhos.

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Segmentação de mercado de materiais inteligentes

Por tipo

Com base no tipo, o mercado pode ser categorizado em materiais piezoelétricos, material de memória de forma, materiais eletroqurômicos, polímero de memória de forma, materiais termocrômicos e outros

• Materiais piezoelétricos: eles exibem a capacidade de produzir uma carga elétrica quando o material é tensionado mecanicamente (efeito piezoelétrico direto) e também experimenta uma mudança mecânica na aplicação de um campo elétrico (efeito piezoelétrico Converse). Essa característica os torna adequados para aplicações como sensores (acelerômetros, sensores de pressão), atuadores (dispositivos micro de posicionamento, motores ultrassônicos) e dispositivos de colheita de energia (conversão de energia de vibração mecânica em eletricidade).

• MATERIAIS DE MEMÓRIA DA MAIS: Eles têm a incrível qualidade de "memória" e, uma vez remodelados, podem se reorganizar de volta à sua forma original. Esse comportamento é chamado de efeito de memória de forma e geralmente é causado pela variação na temperatura ou na tensão aplicada ao material. Materiais inteligentes, como o nitinol, desempenham um papel atual nas aplicações em stents, fios ortodônticos, aplicações aeroespaciais, como estruturas adaptativas e estruturas inteligentes, e em atuadores, incluindo robótica.

• MATERIAIS ELETROCOMICOS: pode alternar reversivelmente entre cores diferentes e/ou níveis de transparência, dependendo da corrente elétrica. Essa propriedade os qualifica para uso em aplicativos como janelas inteligentes, painéis com transmissão de luz ajustável, displays e camadas anti-ensino.

• Polímeros de memória de forma: são grupos de materiais de memória de forma derivados de materiais poliméricos. Eles têm SMAs com efeitos de memória de forma, mas geralmente possuem recursos fenomenais, como custo, facilidade de processamento e flexibilidade de design.

• Materiais Termocrômicos: Esta propriedade pode ser usada para aplicações como mercadorias sensíveis à temperatura (anéis de humor, termômetros), roupas inteligentes (têxteis com controle de temperatura embutidos) e materiais de construção (janelas inteligentes com controle de temperatura embutido). Os materiais termocrômicos podem ser classificados em dois tipos principais: Termoqurômico, que podem ser reversíveis ou irreversíveis: os materiais termoqurômicos são, por exemplo, cristais líquidos e alguns tipos de tintas sensíveis ao calor, o que significa pigmentos.

Por aplicação

Com base na aplicação, o mercado pode ser categorizado na indústria eletrônica, automóvel, alimentos e bebidas, indústria biomédica e outros

• Indústria eletrônica: uma ampla gama de aplicações desses materiais é eminente na indústria eletrônica, incluindo sensores, atuadores e colheita de energia. Os materiais piezoelétricos são especialmente populares em uso em microfones, alto -falantes e dispositivos de transdutor ultrassônico. Esses materiais, especificamente moldam ligas de memória, são usados ​​em atuadores para ajuste fino e sistemas microeletromecânicos.

• Automóvel: Atualmente, esses materiais estão sendo adotados em peças automotivas, na tentativa de melhorar o desempenho, a segurança e o conforto dos carros. Os materiais piezoelétricos são aplicados em injetores de combustível, diferentes tipos de sensores e sistemas de suspensão ativos. As SMAs são usadas em aplicações como suspensões de motor, sistemas de escape, cintos de segurança etc.

• Alimentos e bebidas: Esses materiais apresentam, portanto, numerosos usos na indústria de alimentos e bebidas, especialmente em embalagens, processamento e garantia de qualidade. A embalagem inteligente está na forma de sistemas de embalagem que incorporaram sensores para temperatura, umidade e ambientes gasosos para determinar a qualidade dos produtos armazenados. Recipientes e válvulas de vedação auto-vedação em equipamentos de processamento de alimentos usam ligas de memória de forma.

• Indústria biomédica: esses materiais têm um grande impacto na indústria biomédica, usada na criação de dispositivos e tratamentos aprimorados. Existem muitas aplicações de ligas de memória de forma, por exemplo, em stents, implantes ortopédicos e instrumentos usados ​​em cirurgia minimamente invasiva. Substâncias piezoelétricas têm sido usadas em instrumentos de imagem ultrassônica, aparelho de transporte de drogas e gadgets de regeneração óssea.

Dinâmica de mercado

A dinâmica do mercado inclui fatores de direção e restrição, oportunidades e desafios declarando as condições do mercado.

Fatores determinantes

Crescente demanda por tecnologias leves e com eficiência energética para expandir o mercado

Um dos principais fatores de determinação deCrescimento do mercado de materiais inteligentesé a crescente demanda por tecnologias leves e eficientes em termos de energia. Nas indústrias aeroespacial, automotiva e eletrônica, há uma tendência significativa em relação à leveza e minimização de energia para reduzir as perdas. Esses materiais, possuindo recursos especiais, como os efeitos da memória de forma e a piezoeletricidade, podem ser usados ​​para introduzir novas idéias para alcançar esses objetivos. Por exemplo, as ligas de memória de forma em estruturas leves de construção da aviação que são poderosas; Os materiais piezoelétricos podem ser usados ​​para alimentar vibrações de veículos e eletrônicos.

Avanços em nanotecnologia e biotecnologia para avançar no mercado

Há um tremendo interesse em materiais "inteligentes" criados pela integração exponencialmente da nanotecnologia à biotecnologia. Por exemplo, a adição de nanomaterial produz ou aprimora as propriedades mecânicas, elétricas e ópticas da matriz polimérica. Da mesma forma, estão sendo desenvolvidos material de auto-cicatrização e material inteligente ou materiais que têm propriedades de auto-adaptação inspirados nos sistemas biológicos. Tais melhorias estão abrindo novas oportunidades para o desenvolvimento de usos de materiais inteligentes e alimentando a tremenda expansão do mercado.

Fator de restrição

Alto custo para impulsionar o crescimento do mercado

OParticipação de mercado de materiais inteligentesfoi caracterizado por várias restrições, uma das quais é de alto custo incorrida como resultado do desenvolvimento, produção e implementação desses mercados. Além disso, vários materiais inteligentes, especialmente os desenvolvidos usando tecnologias mais recentes, como nanotecnologia e biotecnologia, precisam de altos níveis de esforço de pesquisa e desenvolvimento. Às vezes, a produção desses materiais pode ser demorada e cara, especialmente porque exigem mão de obra e equipamentos altamente qualificados. Além disso, ao introduzir esses materiais nas estruturas integradas existentes, geralmente são necessárias alterações e ajustes extensos, causando um corte no total de despesas. 

Oportunidade

Materiais inteligentes para criar oportunidades neste mercado

Existem vários fatores de oportunidade identificados que são essenciais para o crescimento desse mercado. Os materiais inteligentes podem ter um grande potencial para contribuir para o desenvolvimento de um futuro sustentável, aumentando a eficiência energética geral e diminuindo a perda e os efeitos negativos no meio ambiente. Por exemplo, o Smart Motion pode se referir à capacidade de uma janela para alterar automaticamente sua tonalidade para controlar a temperatura e economizar energia em um edifício. Esses materiais têm o potencial de revogar os produtos e seus componentes que têm o potencial de diminuir sua vida útil, reduzindo assim o desperdício. Nesse sentido, esses materiais podem ser aplicados para projetar melhores meios de transporte sustentáveis, como veículos leves e equipamentos que aproveitam a energia de fontes naturais.

Desafio

Ausência de medidas padrão de teste e caracterização dos materiais inteligentes para representar um desafio potencial para este mercado

As ameaças significativas que esse mercado enfrenta são a ausência de medidas padrão de teste e caracterização desses materiais. Devido às características desses materiais, eles podem possuir características únicas e muitas vezes mais complicadas, dependendo de sua composição, condições durante sua preparação e condições em que serão usadas. No entanto, a eficácia desses materiais em aplicações reais não pode ser determinada quando os procedimentos e métodos de fabricação de eletrodos para determinar suas constantes não são padronizados. A ausência de um teste referenciado por norma também coloca em dificuldades a configuração de dados de referência e design de referência "confiáveis" apropriados para engenheiros e designers. 

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Mercado de materiais inteligentes Insights

• América do Norte

A região da América do Norte ocupa a maior participação nesse mercado em todo o mundo. Essa liderança é como resultado de grandes quantidades investidas em pesquisa e desenvolvimento, um cluster aeroespacial e de defesa igualmente fortes e uma base comercial e de fabricação bem desenvolvida. Suas áreas de especialização incluem tecnologias avançadas e inovação; A configuração facilita a adoção e liderança de futuros materiais inteligentes. Além disso, o crescente destaque de universidades de primeira linha e institutos de pesquisa noMercado de materiais inteligentes dos Estados Unidosdesempenha um papel inegável nas invenções de ciência e engenharia materiais, pressionando o desenvolvimento de materiais inteligentes avançados com propriedades superiores.

• Europa

A Europa é outro mercado importante para esses materiais com grande foco, especialmente em pesquisa e desenvolvimento tecnológico, especialmente em nanotecnologia e biotecnologia. A região contém várias organizações de pesquisa conhecidas, bem como universidades, que participam ativamente da pesquisa e desenvolvimento desses materiais. Também é digno de menção o apoio da estrutura da União Europeia e exige projetos para estimular a inovação em cooperação com pesquisadores e indústrias. Devido a uma crescente preocupação com a sustentabilidade e a conservação ambiental na Europa, esses materiais que são ecológicos e eficientes em termos energéticos também surgiram, um fato que explica ainda mais o impacto da Europa no mercado.

• Ásia

Assim, a Ásia pode ser considerada uma região líder em termos de crescimento desse mercado, apoiada por seu enorme crescimento econômico, capital de risco na fabricação e infraestrutura e concentração no desenvolvimento de novas tecnologias. China, Japão e Coréia do Sul são os principais produtores desses materiais, tendo uma sólida formação industrial e um baixo custo de produção. O crescente mercado de materiais inteligentes na região se deve à crescente incorporação de tecnologias inteligentes nas indústrias eletrônicas, automotivas e de saúde. Além disso, para acrescentar mais pressão para inovar em pesquisa e desenvolvimento, observou -se que a Ásia está criando novos materiais inteligentes com diferentes características.

Principais participantes do setor

Principais players transformando o mercado de materiais inteligentes por meio de inovações

As entidades industriais formativas da APEX afastam esse mercado com investimentos importantes em pesquisa, inovação e planos de desenvolvimento de mercado. Essas empresas dedicam constantemente seus recursos a mais pesquisas e inovação para criar materiais inteligentes superiores com características adicionais, bem como aumentar a versatilidade do domínio. Eles também têm a responsabilidade de aumentar a taxa de desenvolvimento da tecnologia através da implicação de novos processos de fabricação e a adição desses materiais em estruturas existentes. Além disso, as empresas que lidam nesses materiais empregam estratégias de penetração de mercado através de trazer parcerias e fusões, aquisições corporativas, bem como marketing completo para a penetração de novos materiais inteligentes nas indústrias. Essas atividades não apenas definem o mercado atual, mas também direcionam o desenvolvimento adicional dessas indústrias materiais, estabelecendo objetivos de pesquisa, desenvolvimentos adicionais e tendências.

Lista das principais empresas de materiais inteligentes

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

DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL

Fevereiro de 2020:Fevereiro de 2020, viu uma declaração oficial da Hexagon sobre o lançamento do Intergraph Smart® Materials 10 como um novo material inteligente. Esta é uma nova versão do Sistema de Materiais e Gerenciamento de Contratos da Hexagon, tornando-o um marco no portfólio de produtos da empresa. A versão do Intergraph Smart® Materials 10 inclui recursos e funções exclusivas, como habilidades aprimoradas de gerenciamento de dados, recursos aprimorados de colaboração e análise. Todos esses avanços buscam trabalhar em direção ao aumento da eficiência no gerenciamento de materiais, na tomada de decisão aprimorada e, portanto, os objetivos gerais de reduzir custos nas operações de empresas que existem em todas as formas de indústrias.

Cobertura do relatório 

Este relatório é baseado na análise histórica e no cálculo da previsão que visa ajudar os leitores a obter uma compreensão abrangente do mercado global de materiais inteligentes de vários ângulos, o que também fornece suporte suficiente à estratégia e tomada de decisão dos leitores. Além disso, este estudo compreende uma análise abrangente do SWOT e fornece informações para desenvolvimentos futuros no mercado. Ele examina fatores variados que contribuem para o crescimento do mercado, descobrindo as categorias dinâmicas e as possíveis áreas de inovação cujas aplicações podem influenciar sua trajetória nos próximos anos. Essa análise abrange em consideração tendências recentes e pontos históricos de transformação, fornecendo uma compreensão holística dos concorrentes do mercado e identificando áreas capazes de crescimento.

Este relatório de pesquisa examina a segmentação do mercado usando métodos quantitativos e qualitativos para fornecer uma análise completa que também avalia a influência das perspectivas estratégicas e financeiras no mercado. Além disso, as avaliações regionais do relatório consideram as forças de oferta e demanda dominantes que afetam o crescimento do mercado. O cenário competitivo é detalhado meticulosamente, incluindo ações de concorrentes significativos do mercado. O relatório incorpora técnicas de pesquisa não convencionais, metodologias e estratégias -chave adaptadas para o quadro de tempo antecipado. No geral, oferece informações valiosas e abrangentes sobre a dinâmica do mercado, profissionalmente e compreensivelmente.