Markt für Rasterkraftmikroskopie Größe und Ausblick, 2024-2032

Marktübersicht

Die Rasterkraftmikroskopie (AFM) mit dem Rastertunnelmikroskop (STM) kann zwischenmolekulare Kräfte messen und Atome und Nanopartikel wahrnehmen. Es handelt sich um die vielseitigste und leistungsstärkste Technologie zur Untersuchung von Proben im Nanometerbereich. AFM kann problemlos dreidimensionale Topographie und andere Oberflächenmessungen messen und Bilder mit atomarer Auflösung erzeugen. Technologische Fortschritte und die steigende Nachfrage nach hochauflösender Mikroskopie in den Biowissenschaften und der Biologie treiben das Marktwachstum voran. Die folgende Abbildung zeigt die Anwendungen der Rasterkraftmikroskopie in verschiedenen Branchen.

Rasterkraftmikroskopie: Untersuchung von Nanopartikeln

Das erste Rastertunnelmikroskop (STM) wurde 1981 entwickelt. Die Forschungslabore in der Schweiz entwickelten den ersten funktionsfähigen Prototyp. Später wurde das Rasterkraftmikroskop (AFM) entwickelt, um einen grundlegenden Nachteil des STM zu überwinden. Das STM konnte nur leitende oder halbleitende Oberflächen abbilden. Das AFM kann jede Art von Oberfläche abbilden, beispielsweise Polymere, Keramik, Verbundwerkstoffe, Glas und biologische Substrate. Das ursprüngliche AFM bestand aus einem Diamantkristall, der an einem Goldfolienstreifen befestigt war. Eine zweite Spitze erfasste die vertikale Bewegung des Auslegers mit einem über dem Ausleger platzierten STM.

Moderne Rasterkraftmikroskope verfügen jedoch über eine sehr hochauflösende Art der Rastersondenmikroskopie (SPM), mit einer nachgewiesenen Auflösung, die 1000-mal höher ist als die optische Beugungsgrenze. Mit Vorteilen wie Kraftmessung, topografischer Bildgebung und Manipulation von Nanopartikeln und einer wachsenden Nachfrage in verschiedenen Branchen wird für den Markt für Rasterkraftmikroskopie ein positives Wachstum erwartet.

Marktdynamik

Steigende F&E-Aktivitäten in der Nanotechnologie

Wachsende F&E-Aktivitäten in der Nanotechnologie und Nanowissenschaften sowie die zunehmende Modernisierung der Infrastruktur im Halbleiter- und Mikroelektroniksektor treiben das Marktwachstum voran. Die Untersuchung mikroskopischer Substrate wie Polymere, adsorbierte Moleküle, Fasern und Pulver in Luft oder Flüssigkeit in der Medizin und Pharmazie, Lebensmittel und Getränke sowie Architektur und Design ist für die Weiterentwicklung von Anwendungen von entscheidender Bedeutung. Es wird erwartet, dass die schnelle Beliebtheit und das Wachstum der angewandten Physik und Chemie zur Entwicklung innovativer Lösungen für die Wissenschaft der Zukunft große ausländische Investitionen anziehen und das Marktwachstum weiter vorantreiben werden.

Hohe Rohstoffkosten

Eine der größten Herausforderungen für die Hersteller bei der Entwicklung des Mikroskops ist die Genauigkeit und Kalibrierung. Umgebungsbedingungen wie Temperatur und Druck wirken sich stark auf das zu untersuchende Substrat aus. Niedriger Kontrast und Blendung können es schwierig machen, bestimmte Details zu erkennen; Daher ist ein zusätzlicher Aufwand an Beleuchtungstechniken erforderlich. Hochwertige Optik und fortschrittliche digitale Bildverarbeitung sind eine kostspielige Investition, die das Marktwachstum zusätzlich behindert.

Steigende Akzeptanz von Bio-Imaging-Technologien

Es wird erwartet, dass die rasante Entwicklung von Bio-Imaging-Technologien, Auflösungsmöglichkeiten sowie Bildanalyse und Datenmanagement den Horizont der Nanotechnologie erweitert, die in den Bereichen Medizin, Chemie, Bauwesen, Militär und Verteidigung, Ernährung und Landwirtschaft sowie Medien und Unterhaltung eingesetzt wird. Es wird erwartet, dass Verbesserungen der quantitativen Methoden der integrierten Bildgebung sowohl für Industrie- als auch Entwicklungsländer neue Möglichkeiten eröffnen, einen wesentlichen Beitrag zu wissenschaftlichen Entdeckungen zu leisten. Entwicklungsländer wie Indien und China investieren stark in AFM, um Miniaturaspekte von Wissenschaft und Technologie zu untersuchen, und es wird erwartet, dass sie in den kommenden Jahren weitreichende Wachstumschancen bieten werden.

Regionalanalyse

Steigende Investitionen der US-Regierung in neueste Technologien sollen den nordamerikanischen Markt für Rasterkraftmikroskope vorantreiben

Es wird erwartet, dass Nordamerika aufgrund der frühzeitigen Einführung der neuesten Technologie in seiner ständig wachsenden Halbleiter- und Mikroelektronikindustrie den Markt für Rasterkraftmikroskope dominieren wird. Die Region beherbergt viele wichtige Akteure, die investieren, Partnerschaften eingehen und mit Wettbewerbern zusammenarbeiten, um hochauflösende Einzelchip-AFM zu entwerfen und zu entwickeln und so eine höhere Produktivität auf mikroskopischer Ebene zu erreichen. Im Februar 2017 entwickelte Integrated Circuit Scanning Probe Instruments das höchstauflösende Einzelchip-Rasterkraftmikroskop (AFM).

Großbritannien wird den europäischen Markt für Rasterkraftmikroskope dominieren

Die wachsende Nachfrage nach hochauflösender Mikroskopie und eine steigende Zahl neuer Akteure in der Region, die zusammenarbeiten, um verschiedene fortschrittliche Mikroskopielösungen bereitzustellen, treiben das Wachstum des AFM-Marktes voran. Das Vereinigte Königreich hatte 2017 in Europa den höchsten Anteil am Markt für Rasterkraftmikroskopie (AFM). Halbleiter- und Elektronikanbieter in den meisten europäischen Regionen bieten technologisch fortschrittliche Mikroskope für die Lebensmittelindustrie an. Es wird erwartet, dass bedeutende Regionen mit aufstrebender Gesundheits- und Elektronikindustrie wie Großbritannien, Spanien und Frankreich zum Marktwachstum beitragen.

Verfügbarkeit von Nanomaterialien zu geringeren Kosten soll den Markt für Rasterkraftmikroskope im asiatisch-pazifischen Raum vorantreiben

Es wird erwartet, dass Schwellenländer in APAC wie Indien und China aufgrund ihrer wachsenden Halbleiterindustrie und der staatlichen Finanzierung zur Unterstützung von Forschung und Entwicklung bei der Entwicklung von Mikroskopen und der Nanotechnologie die höchste Nachfrage nach Rasterkraftmikroskopen verzeichnen werden. Wachsendes Fachwissen und akademische Exzellenz sowie die Verfügbarkeit kostengünstiger Nanomaterialien treiben das regionale Marktwachstum voran.

Brasilien, Argentinien und Peru werden die führenden Akteure auf dem Markt für Rasterkraftmikroskope sein

Die Entwicklung neuer Produkte und der zunehmende Einsatz von AFM-Mikroskopen in lebens- und materialwissenschaftlichen Anwendungen geben Impulse für das regionale Marktwachstum. In Ländern wie Brasilien, Argentinien und Peru nehmen die Entwicklungen im Bereich der Halbleiter- und Nanotechnologie langsam zu. Es wird erwartet, dass Forscher und akademische Einrichtungen eine große Anzahl von AFM-Mikroskopen benötigen, um die nanoskalige Struktur für Produktinnovationen zu untersuchen.

Technologische Innovationen und die Entstehung konventioneller biologischer Labore im Nahen Osten und in Afrika

Im Nahen Osten und in Afrika treiben wachsende technologische Innovationen und die Entstehung konventioneller biologischer Labore das Marktwachstum voran. Aufgrund der zunehmenden Verbreitung von Smartphones und der Einführung fortschrittlicher Technologien wird der regionale Markt im Prognosezeitraum voraussichtlich mit der höchsten CAGR wachsen. Industrielle Umstrukturierungen und Investitionen der Marktteilnehmer stärken das Marktwachstum. Die GCC-Länder konzentrieren sich auch auf die Entwicklung von Mikroskopietechnologien in der Region.

Segmentanalyse

Das Segment Biowissenschaften und Biologie verzeichnet das höchste Wachstum auf dem Markt

Zu den wichtigen Endnutzern des Marktes für Rasterkraftmikroskopie zählen die Gesundheits- und Pharmaindustrie, Halbleiter- und Elektronikhersteller sowie die Nanowissenschaftsindustrie. Aufgrund der steigenden Nachfrage nach präzisen und qualitativ hochwertigen Bildern kleinster Strukturen und Defektanalysen in Nanomaterialien wird erwartet, dass das AFM in Industriequalität im Prognosezeitraum ein deutliches Wachstum verzeichnen wird. Unternehmen aus den Bereichen Gesundheitswesen, Chemie und Biowissenschaften benötigen äußerst anspruchsvolle STM- und forschungstaugliche AFMs, um neue Materialien, ihre mechanischen Eigenschaften und Kraftwechselwirkungen zu untersuchen.

Auswirkungen von COVID-19

Rasterkraftmikroskopie ist eines der wichtigsten Akronyme in der Nanotechnologie. Anstatt von der tödlichen Pandemie betroffen zu sein, hat sich das AFM zu einem der Game-Changer entwickelt und bietet innovative Lösungen für die Prävention, Diagnose und Behandlung der Krankheit. Da sich globale Forscher stark darauf konzentrieren, diese wachsende Bedrohung zu bekämpfen und ihre Ausbreitung zu stoppen, indem sie eine breite Palette von Arzneimitteln analysieren. Die Nanotechnologie hat großes Potenzial, bei der Prävention von COVID-19 mit Gesichtsbeatmungsgeräten auf Nanofaserbasis und nanotechnologiebasierten antimikrobiellen und antiviralen Desinfektionsmitteln zu helfen. Viele Wissenschaftler entwickeln Nanotechnologie-Sensoren und Nanomedizin, die sich derzeit in klinischen Studien befinden. Wenn die Laborergebnisse vielversprechend sind, kann die Nanotechnologie daher wirksam zur Bewältigung des anhaltenden globalen Gesundheitsnotstands beitragen.

jüngsten Entwicklungen

1. Im Jahr 2017 erwarb Bruker, ein Hersteller wissenschaftlicher Instrumente für die Molekular- und Materialforschung, Hysitron, einen Entwickler nanomechanischer Testinstrumente, um sein Produktportfolio an AFM zu erweitern und eine Führungsposition in den Märkten für Nanomaterialien anzustreben. Das Unternehmen konzentriert sich außerdem auf die Entwicklung modernster Technologien und innovativer Lösungen in der Analyseinstrumentierung.