Менеджмент и маркетинг учебное пособие

электродов (по аналогии с телевизорами на основе дисплеев с полевой эмиссией), то спрос на углеродные нанотрубки резко возрастет.

Производство покрытий, защищающих от воздействия магнитных полей при проведении магниторезонансной томографии находится в процессе коммерциализации.

На рис. 3.5 показаны находящиеся в стадии разработки пленки и покрытия наноуровня.

Рис. 3.5. Тонкие пленки и покрытия наноуровня, находящиеся в стадии разработки

Наноструктурные монолитные материалы

Разрабатываемые в настоящее время новые возможности применения наноструктурированных монолитных материалов, такие как медицинские имплантаты и воздушные конденсаторы, в перспективе займут значительный объем рынка.

Разрабатываются медицинские имплантаты на основе наноструктурированного титана. В ближайшее время наноструктурированный титан может заменить половину обычного титана и его сплавов, используемых в производстве медицинских имплантатов.

Возможные применения монолитных материалов в производстве электрохимических устройств, таких как воздушные конденсаторы и другие электрохимические устройства для накопления энергии, а также устройства для очистки воды на основе углеродных аэрогелей находятся в процессе коммерциализации.

На рис. 3.6 показаны находящиеся в стадии разработки монолитные материалы с наноструктурой.

71

щая промышленность с отнесенным к ней в качестве прочих применений строительством. Области применения нанотехнологий в обрабатывающей промышленности очень разнообразны и емки. Наиболее широко используемые возможности применения:

−нанокатализаторы в химической промышленности, в производстве тканей, полимеров, целлюлозы и бумаги;

−нанокомпозиты в металлообрабатывающей, автомобильной, авиационной и космической промышленности;

−нанокомпозиты в упаковке, покрытиях, режущих инструментах, огнеупорных материалах, потребительских товарах, текстильных изделиях;

−нанокомпозиты в биологии, нанобиокомпозиты;

−нанофильтры для очистки крови, воды, в нефтехимической промышленности, в других отраслях;

−фотокаталитическое и химическое обеззараживание;

−липкие и предотвращающие прилипание покрытия;

−аэрогелевая изоляция зданий;

−нанодатчики широкого круга применения – от судебной экспертизы до защиты окружающей среды.

Товары конечного потребления обрабатывающей промышленности

исмежных отраслей, в которых применяются нанотехнологии:

−электротехнические товары;

−фототовары и другая оптика;

−средства для дезинфекции;

−спортивные товары;

−детали автомобилей.

Нанотехнологии способствуют созданию конструкций и структурных элементов широкого круга изделий машиностроения и строительства зданий и сооружений, обладающих характеристиками, недостижимыми при использовании обычных конструкционных материалов.

В этой группе особое место занимают «интеллектуальные» материалы, которые будут самоадаптироваться к изменяющимся условиям или выполнять предназначенную функцию в неблагоприятных для обычных материалов условиях.

Кроме широкого поля производства материалов с заранее заданными свойствами нанотехнологии предполагают множество других возможностей применения – от нанодатчиков для конкретных целей

74

применения (химия, биология, радиация, температура, движение, ускорение ит.д.) или реально доказанной возможности реализации системы «умной пыли» – глобального или локального мониторинга состояния среды, здоровья людей или военных действий, включая борьбу с терроризмом – до устойчивых к загрязнениям тканей и неизнашиваемых теннисных ракеток.

Применение нанофильтров для очистки воды (при условии плохой экологии, в странах с недостатком пресной воды и т.п.) является перспективной рыночной нишей. Например, компания IBM заключила соглашение с правительством Саудовской Аравии по открытию лаборатории Green nanotech, важнейшей задачей которой будет создание системы очистки воды с использованием новых наномембранных материалов для обратного осмоса и обессоливания морской воды.

Сегментация сектора «Обрабатывающая промышленность» проводилась по типу используемой нанотехнологии. Это связано с большим количеством отдельных вариантов применения нанотехнологий

исложностью их группировки по типу потребителя.

Косновным отраслям обрабатывающей промышленности, использующим нанопродукты, относятся:

−химическая промышленность;

−металлообрабатывающая промышленность;

−машиностроение (изготовление промышленного оборудования);

−автомобильная промышленность;

−строительство;

−текстильная промышленность;

−целлюлозно-бумажная промышленность;

−сельское хозяйство;

−оборона;

−охрана окружающей среды;

−потребительские товары.

К данному сектору было отнесено применение в отраслях обрабатывающей промышленности нанодатчиков, нанокатализаторов, нанокомпозитов и пр. Также к данному сектору были отнесены возможности применения, не вошедшие в остальные секторы рынка нанопродуктов, нанофильтрация и потребительские товары.

Выделение этих областей применения в отдельный сектор обусловливается следующими особенностями:

75

−используются в различных промышленных процессах;

−повышают экономическую эффективность промышленного производства, улучшают параметры оборачиваемости и рентабельности активов использующих их предприятий.

На рис. 3.8 представлены результаты проведенной сегментации сектора «Обрабатывающая промышленность» по используемой нанотехнологии.

ОБРАБАТЫВАЮЩАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ И ПРОЧИЕ ПРИМЕНЕНИЯ

Рис. 3.8. Результаты сегментации сектора «Обрабатывающая промышленность»

2. Энергетика. В классификаторе к сектору «Энергетика» были отнесены все этапы энергетической цепочки от первичного получения электромагнитной энергии (либо непосредственно, например солнечное излучение, удержанное при помощи фотоэлектричества, либо опосредованно – в форме химической энергии, содержащейся в растениях, во-

76

дорослях или прочих живых организмах, т.е. ископаемом топливе) до

ееконечного потребления.

Косновным областям использования нанотехнологий в энергетике относятся:

−производство синтетического углеводородного топлива;

−преобразование солнечной энергии;

−производство этанола:

−переработка нефтепродуктов;

−топливные элементы;

−батареи и прочие аккумуляторы энергии;

−перенос и распределение энергии;

−производство водорода;

−светодиоды.

Данные области применения были выделены в отдельный сектор рынка нанопродуктов по следующим критериям:

−применение должно непосредственно приводить к производству полезной работы;

−применениедолжно способствоватьнаращиванию энергоресурсов;

−применение должно более эффективно использовать энергоресурсыитемсамым способствоватьвосстановлению окружающейсреды.

На рис. 3.9 представлены результаты проведенной сегментации сектора «Энергетика» по областям применения.

Применение нанотехнологий в энергетике охватывает производство различных видов топлива и энергии, а также их транспортировку, хранение и распределение. Кроме того, к данному сектору были отнесены возможности применения нанотехнологии, касающиеся рационального использования и экономии энергии.

3. Медицина и биотехнологии. Наиболее ценной областью применения нанотехнологий для повышения качества жизни людей является медицина. Ожидается, что применение нанотехнологий в медицине станет весьма полезным для человечества. Например, будет достигнут прорыв в обнаружении, диагностике и лечении различных форм рака.

Синтезом нанотехнологии и биологии является бионанотехнология. Применение бионанотехнологий варьируется от использования наночастиц in vivo для доставки лекарственного вещества к месту действия и улучшения свойств контрастного вещества, используемого при

77

ядерно-магнитном резонансе, до применения технологий in vitro, таких как проведение биохимических исследований с помощью «лаборатории на одном чипе».

Рис. 3.9. Результаты сегментации сектора «Энергетика» по областям применения

Одним из наиболее ярких примеров применения нанотехнологии

вмедицине является система доставки лекарственного вещества к месту действия. Она позволяет прицельно доставлять лекарственные вещества в определенные части тела пациента. Такая направленная лекарственная терапия, также называемая «умными лекарствами», уже доказа-

ла наличие меньшего числа побочных эффектов и бо́льшую эффективность по сравнению с традиционными методами терапии, особенно

вслучае с химиотерапией.

Оптимальной комбинацией технологий диагностики и доставки лекарственных веществ станет устройство, имплантируемое в тело для постоянного отслеживания уровня различных биохимических веществ в кровотоке и высвобождающее определенное лекарство по мере необходимости. Например, инсулинозависимые диабетики смогут исполь-

78

зовать данное устройство для автономного отслеживания и корректировки уровня инсулина в крови. В будущем нанотехнологии также внесут вклад в создание искусственных органов и имплантатов, которые будут очень похожи на естественные органы. С их помощью будет улучшена биосовместимость и снижен процент отторжения. Среди таких применений будут встречаться глазные, слуховые и невральные имплантаты, исправление поврежденных нервных клеток и замена участков поврежденной кожи, тканей или костей.

Благодаря развитию технологии «лаборатория на одном чипе», предоставляющей возможность более быстрого получения диагноза, станут доступными личные устройства для контроля за состоянием здоровья. Датчики смогут быстро и точно определять организацию генетического материала, увеличивая знания людей об их предрасположенности к наследственным заболеваниям.

К сектору «Медицина и биотехнологии» были отнесены лекарственные препараты, методы медицинских исследований и приборы для клинической диагностики, продукты конечного потребления (такие, как косметические средства и пищевые добавки), а также продукты питания и напитки, при создании которых применяются наноматериалы и (или) нанотехнологии.

Выделение данных возможностей применения в отдельный сектор рынка нанопродуктов обусловливается следующими особенностями:

−конечные продукты должны быть безопасными для человека

иокружающей среды:

−конечные продукты должны быть эффективными;

−входящие в их состав компоненты должны пройти сложные

имногоэтапные процедуры подтверждения и одобрения:

−достижения в данной области повышают качество и продолжительность жизни населения.

На рис. 3.10 представлены результаты проведенной классификации сектора на три сегмента по области применения в медицинских исследованиях.

Применение нанотехнологий в медицинских исследованиях охватывает базовые или доклинические исследования в области медицины, конечная цель которых состоит в описании заболеваний и разработке новых терапевтических стратегий. Определенные таким образом медицинские исследования не включают клинические испытания новых лекарств на предмет безопасности и эффективности, которые, согласно

79

классификатору, относятся к сегменту фармацевтических применений. Клиническая диагностика, в свою очередь, включает обнаружение и идентификацию заболеваний и других отклонений, оказывающих влияние на здоровье пациента.

МЕДИЦИНА И БИОТЕХНОЛОГИИ

Рис. 3.10. Результаты сегментации сектора «Медицина и биотехнологии» по области применения нанотехнологий

4. Электроника и информационные технологии. Согласно «Стратегии развитияэлектронной промышленностиРоссии напериод до 2025 года»:

− электронная промышленность – самая быстро развивающаяся отрасль вмире, котораяявляетсяключевойдляблагосостояниягосударства;

80