ナノマテリアル市場 サイズと展望 2025-2033

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ナノマテリアル市場の成長要因

医療分野における急速な技術進歩

急速な高齢化、技術の進歩、そして世界的な慢性疾患の有病率の増加など、様々な要因により、世界の医療ビジネスは成長が見込まれています。さらに、心電図技術の進歩により、心血管疾患の増加も市場にプラスの影響を与えると予想されています。世界の医療分野は、近年のナノ粒子の進歩に基づき、研究と製品の再構築を進めています。さらに、人口の平均寿命を延ばしたいという願望と、民間企業が提供する費用対効果の高い診断プログラムは、医療機器の需要を押し上げ、ナノマテリアル産業を支えると予想されます。

医療機器は、ナノ粒子を用いて様々な疾患を診断します。マグネタイトナノ粒子のスキャン用途として最も一般的なものの一つは、磁気共鳴画像法（MRI）です。ナノマテリアルは、正確かつ効果的な薬剤投与を可能にすることから、ナノメディシン（ナノ医療）分野においても高い機能性を発揮します。従来の治療法の欠点を克服することが期待されています。糖尿病、肺結核、動脈硬化症、喘息など、幅広い慢性疾患における治療薬の標的を定めた正確な投与を実現するために、ナノマテリアルは様々な薬物担体の開発に貢献してきました。

ナノマテリアル市場の抑制要因

ナノマテリアルの毒性評価

ナノ粒子の毒性評価は、業界が直面する重要な課題の一つです。ナノ粒子の研究と生産の増加に伴い、様々な曝露、生物学的特性、投与量設定下におけるナノ粒子の毒性を評価するための、より信頼性が高く一貫性のある方法論への需要が高まっています。動物実験を被験体として使用すると、製品が人体にどのような影響を与えるかを把握することが困難になります。製造方法は労働集約的であり、ナノ粒子を他の物質でコーティングする必要があり、人体に直接注入できないため、最終製品のコストが増加します。ナノ粒子を使用する製品に関しては、規制が不可欠です。

ナノ粒子の毒性を評価するための信頼できる研究成果を責任を持って伝達するためには、開発者、規制当局、そして研究者が効果的なコミュニケーション手法を実装する必要があります。製品の特性、用途、リスクに関する知識の欠如は、市場拡大の大きな障壁となり、ナノ粒子産業の成長を抑制しています。ナノ粒子の特性評価技術と特性に関して、業界の課題が予測されます。製品のライフサイクル全体を通して、ナノ粒子の物理化学的特性、サイズ、形状特性を確認し、理解することが不可欠です。

ナノマテリアル市場の機会

様々な分野における用途の拡大

ナノテクノロジーは、その多様な潜在的用途への活用により急速に拡大しています。ナノテクノロジーには、ナノツール、ナノマテリアル、ナノデバイスの3つのサブフィールドがあります。この技術の幅広い用途により、多くの分野が恩恵を受ける可能性があり、予測期間中にナノ粒子市場の拡大が加速すると予想されます。ナノテクノロジーは、エレクトロニクス、ヘルスケア、防衛、農業、エネルギーなど、様々な分野で数多くの用途があります。官民両セクターにおける研究開発活動への資金提供の拡大、技術提携、そして手頃な価格で高性能かつ小型のガジェットに対する需要の高まりといった理由から、ナノテクノロジー市場は大幅な拡大を遂げています。

ナノテクノロジーのおかげで、エレクトロニクス分野ではナノセンサー、ナノファイバー、ナノチューブが頻繁に生産されています。さらに、生分解性電極、3Dプリントバッテリー、髪の毛を包み込むことができる極めて柔軟な半導体にもナノテクノロジーは利用されています。さらに、この技術は廃水処理や水道システムからの浮遊金属粒子の除去にも活用されています。ナノ農業は、植物の保護、動植物の病気の発見、植物の成長の追跡といった最近の用途の一つであり、食料生産の促進、食品の品質向上、廃棄物の削減にも役立っています。

ナノマテリアル市場セグメンテーション分析

製品別

銅セグメントは最も高い市場シェアを占めており、予測期間中は年平均成長率（CAGR）12.70%で成長すると予想されています。高い電気伝導性と融点、最小限の電気化学的移行挙動、高いバイオアベイラビリティ、そして低い製造コストは、いずれも銅（Cu）ナノ粒子の特徴です。プリンテッドエレクトロニクス、太陽電池、ロボット用メモリチップ、マイクロプロセッサといった将来のナノデバイスにおいて、重要な部品となることが期待されています。医薬品の製造においては、これらのナノマテリアルはパラジウムや白金といった高価な金属の代替となる可能性があります。銅ナノ粒子は、焼結助剤、耐摩耗コーティング、マイクロエレクトロニクスデバイス、インク、ペースト、導電性コーティングとしても使用できます。

金ナノマテリアルは適応性に優れ、医薬品、化学薬品、ナノエレクトロニクスの用途に使用できます。金ナノ粒子の光学特性と電子特性は、治療薬、電子伝導体、センサープローブといったハイテク製品への応用を目指して、広く研究されています。生物学的・医薬用途における薬物投与や有機太陽電池への利用が期待されています。また、ポリマー、コーティング、ナノファイバー、繊維に塗布することで、抗生物質、抗真菌剤、抗菌剤としても機能します。金ナノ粒子は高密度であるため、透過型電子顕微鏡プローブとして利用できます。これらのナノ材料は、光学的、電気的、物理化学的特性といった固有の特性を変化させることで、光熱療法（PTT）、医薬品、遺伝子導入などの医療用途にも活用できます。

白金（Pt）製のナノ材料は、最も高価で入手困難な材料の一つです。フォトニクス、光学、医薬品用途に加え、有機触媒、燃料電池、水性ガス転化反応、電子産業、石油化学産業、自動車、バイオセンサーにも利用されています。さらに、これらのナノ粒子を用いて一酸化炭素（CO）を選択的に酸化できます。白金ナノ粒子は、その大きな表面積により、他に類を見ない特性を有しています。石油化学分解触媒や自動車用触媒コンバーターなど、様々な触媒用途に使用されています。これらのナノ材料は、コロイドまたは懸濁液として最も一般的に使用されています。白金ナノ粒子は、幅広い粒度分布と大きな表面積を有しています。

用途別

医療分野は市場への最大の貢献者であり、予測期間中に15.60%のCAGRで成長すると予想されています。医療分野では、ナノ材料はイメージング、標的薬剤投与、外科用ナノロボット、ナノ診断、細胞治癒、ナノバイオセンサーなど、様々な特殊機能に利用されています。ナノ粒子は、がんや脳腫瘍などの様々な疾患の診断と治療のために、生物医学分野でより頻繁に利用されています。さらに、この製品は室温で超常磁性を示すため、MRIのT2造影剤のような働きをします。マグネタイトナノ粒子は、カルボキシル基、ヒドロキシル基、スチレン基、カルボキシル基、ビニルアルコール基などの複数のポリマーでコーティングされた後、人体に注入されます。医薬品などの生体活性材料は、バイオメディカル業界でますます普及しつつあります。

航空機製造におけるナノマテリアルの急速な普及は、より軽量で燃費の良い航空機への関心の高まりによるものです。航空機の安全性、快適性、そして経済性を高めるため、ナノマテリアルは航空宇宙産業の航空機構造、ガラス、繊維部品の製造に広く使用されています。これらの材料は、速度、重量、強度において大きなメリットをもたらします。さらに、宇宙の高コストと過酷な環境は、強力な放射線と高温に耐えられる新素材の開発を促しています。ナノマテリアルの高強度・軽量性、そしてナノエレクトロニクスの高速動作は、航空用途への採用を促進すると予測されています。

自動車メーカーにとって、構造の完全性を維持し、各国政府が定める安全規制を遵守しながら燃費を向上させるためには、車両の軽量化が重要な課題となっています。車両全体の重量を最小限に抑えるため、鋼鉄は軽量金属やポリマーに置き換えられています。車両の恒久的な強度は維持されるものの、鋼鉄に埋め込まれた窒化炭素ナノ粒子はさらなる軽量化をもたらします。ナノ粒子は塗料やワニスに添加され、車両の耐傷性や耐摩耗性を向上させます。これらのナノ粒子はクリアコートの充填剤として使用され、標準的な自動車用塗料の上に塗布することで、摩耗、紫外線劣化、傷から車両を保護します。

地域別インサイト

アジア太平洋地域：CAGR 17.40% で成長する主要地域

アジア太平洋地域は、世界のナノマテリアル市場において最大のシェアを占めており、予測期間中はCAGR 17.40%で成長すると予想されています。アジア太平洋地域におけるナノマテリアルの需要は、電子機器、医療機器、航空宇宙・軍事、繊維、自動車産業の堅調な拡大により、増加すると予想されています。多くの国際企業がナノマテリアル市場に投資しています。例えば、2020年9月には、カーボンブラックの世界的大手サプライヤーであるBirla Carbonと、ナノスケールでハイブリッド化された先進的な独自材料の大手開発・製造企業であるCHASM Advanced Materials, Inc.が、高性能タイヤ、導電性プラスチック、新規コーティング、次世代バッテリー向けの新規ナノマテリアルの商業化に向けた戦略的提携を締結しました。市場プレーヤーによるこうした投資の結果、地域のナノマテリアル産業は拡大しています。

北米：年平均成長率13.10%で最も急成長している地域

北米は予測期間中に年平均成長率13.10%で成長し、95億2,928万米ドルの収益を生み出すと予想されています。北米のナノマテリアル産業は成熟し、統合化が進み、完成品の有効性を高めるために新技術の導入に対するアプローチが自由化されています。北米が製造業における世界的なリーダーとしての地位を確立していることから、この地域は急速な拡大を遂げています。地域市場は、様々な最終用途分野における潜在的な用途を調査するための、継続的なナノマテリアルおよびナノテクノロジーの研究開発活動によって牽引されると予想されます。

ナノテクノロジーの進歩は、ヨーロッパの経済成長とイノベーションの可能性の実現に不可欠です。この地域の経済成長を牽引する主要な要因の一つは、製薬セクターです。このセクターは、ヨーロッパの多くの経済圏、特にドイツ、フランス、イタリア、英国が研究開発活動に多額の支出を行っていることから、ヨーロッパにおいて重要な資産であり、重要な雇用源となっています。しかしながら、英国のEU離脱により、医薬品事業が成長に大きな影響を与えると予想されています。ヨーロッパにおけるバイオメディカルの進歩は、ヘルスケア業界におけるナノマテリアルの活用によって推進されており、一般市民の満たされていない医療ニーズを満たす可能性を秘めています。

中南米のいくつかの政府は、ナノテクノロジーに携わる産業や企業を促進するため、国家ナノテクノロジー戦略とプログラムを策定・実施しています。例えば、コスタリカの国立ナノテクノロジー研究所（LANOTEC）は、ナノテクノロジーとナノマテリアルに関連する技術の研究、開発、利用に重点を置いています。同研究所は、新素材の創出と研究、そして様々な企業への科学情報と技術進歩の普及に重点を置いています。同様に、チリのナノサイエンスとナノテクノロジーのトップセンターの 1 つが Centro de Nanociencia I Nanotecnologia (CEDENNA) です。

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ナノマテリアル市場のトップ競合他社

1. American Elements
2. Nanocomposix, Inc.
3. SkySpring Nanomaterials, Inc
4. Frontier Carbon Corporation
5. Nanoshel LLC
6. Strem Chemicals, Inc.
7. Nanophase Technologies Corporation
8. Cytodiagnostics, Inc
9. Quantum Materials Corp

最近の進展

• 2022年1月 - 特殊化学品およびファインケミカルメーカーとサービスプロバイダーのトップ業界団体である米国化学工業協会（SOCMA）は、環境・健康・安全・セキュリティ（EHS&S）の改善における優れた取り組みに対し、Ascensus SpecialtiesにSilver Performance Improvement Awardを授与しました。
• 2021年12月 - 医薬品および特殊用途向けファインケミカルの英国に拠点を置く大手メーカーであるWychem Limited（以下「Wychem」）は、ライフサイエンスおよび先端技術市場向け特殊材料の大手米国ディストリビューターであるAscensus Specialties（以下「Ascensus」または「当社」）に買収されました。この買収により、Ascensusの既存の能力が強化され、医薬品業界へのサービス提供へのコミットメントが強化されます。