超材料和超表面的全球市场到2033年

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2022年11月| 151页,66张图,35张表|下载目录

超材料是一个快速发展的领域,随着自动驾驶汽车雷达和激光雷达、电信天线、6G网络、涂层、减振、无线充电、防噪音等领域的产品进步,超材料将在未来十年成为一个数十亿美元的市场。

超材料是具有特殊材料特性(声学、电、磁、光学等)的人工工程结构。它们由共振器阵列组成,以自然界中不常见的方式操纵电磁波或声音。具有自定义的介电特性和可调的响应,它们允许在一系列应用中具有出色的灵活性,它们的使用支持在亚波长尺度上操纵场和波。

超材料的最初研发集中在隐身和光操纵方面,但在过去几年里,应用发展在:

  • 电信。
  • 声学。
  • 隔音。
  • 传感器。
  • 雷达成像。
  • 光学(太赫兹和红外)。
  • 涂料和薄膜。
  • 自动驾驶汽车的激光雷达系统。
  • 成像和传感。
  • 电力传动。
  • 能量收获。
  • 无线充电。
  • 热管理。
  • 用于医疗设备的超级透镜
  • 基于“增大化现实”技术的显示器。

它们是提高高速、5G和未来6G网络性能和覆盖率的关键材料。可重构智能表面(RIS)基于超材料,用于覆盖环境中的物体,如墙壁、天花板、镜子和电器,当配备有源射频(RF)元件时,将作为可重构反射器或收发器进行大规模访问。可重构的表面将能够为用户提供比他们需要的更多的容量,控制能源消耗和受限制的电磁场,以避免来自未连接设备的干扰,并将其对周围人的影响降到最低。

随着超材料市场在经历了几年的低迷之后再次复苏,目前全球有超过50家超材料产品开发商,他们最近获得了1亿美元的投资。日产将在2022年推出的ARIYA SUV中加入声学超材料,实现轻量吸声。

报告内容包括:

  • 2022年全球超材料和超表面市场的描述。
  • 2020-2022年工业发展情况。
  • 按市场划分,全球营收预计到2033年。
  • 超材料应用商业化阶段,从基础研究到进入市场。
  • 按终端用户市场划分的市场驱动因素、趋势和挑战。
  • 超材料和超表面路线图。
  • 竞争格局。
  • 深入评估超材料在隔音、减振、天线、热管理、无线充电、交通通信、雷达、传感器、自动驾驶汽车、防反射塑料、安全筛查、EMI、防反射涂料、太阳能涂料、显示器、软材料和医疗成像领域的市场机会。
  • 57家公司的深入介绍,包括产品、投资、合作伙伴和商业活动。公司介绍包括Anywaves, Breylon, Echodyne, Inc., Evolv Technologies, Inc., Fractal Antenna Systems, Inc., Kymeta Corporation, Lumotive, OPT Industries, Phononic Vibes srl, Metamaterial, Inc.和Metawave Corporation。
  • 主要增长领域、机会和用户需求的详细预测。
  • 按地区划分的收入和活动。
  • 目标市场,由产品开发人员和终端用户。

1引言14

  • 1.1研究的目的和目的

2研究方法15

3执行摘要16

  • 3.1历史超材料市场
  • 3.2近期增长17
  • 3.3全球市场收入,当前和预测
  • 3.4区域分析20
  • 3.5市场机会评估
  • 3.6超材料的投资资金
  • 3.7市场和技术挑战
  • 3.8 2020-2022年行业发展

4 .超材料概述

  • 4.1什么是超材料?29
    • 4.1.1电磁超材料
    • 4.1.2超表面
      • 4.1.2.1元透镜
      • 4.1.2.2超表面全息图
      • 4.1.2.3隐身遮蔽
      • 4.1.2.4柔性超表面
      • 4.1.2.5可重构智能表面(RIS
  • 4.2超材料的种类
    • 4.2.1电磁超材料
      • 4.2.1.1双阴性(DNG)超材料
      • 4.2.1.2单一阴性超材料
      • 4.2.1.3电磁带隙超材料(EBG
      • 4.2.1.4双各向同性和双各向异性超材料
      • 4.2.1.5手性超材料
      • 4.2.1.6电磁“隐身”斗篷
    • 4.2.2太赫兹超材料
    • 4.2.3光子超材料
    • 4.2.4可调谐超材料
    • 4.2.5基于频率选择表面(FSS)的超材料
    • 4.2.6非线性超材料
    • 4.2.7声学超材料
    • 4.2.8石墨烯在超材料中的应用
  • 4.3技术准备水平(TRL

5 .超材料的市场和应用

  • 5.1 2017-2033年超材料全球市场收入(百万美元)。44
  • 5.2声学46
    • 5.2.1市场驱动因素及趋势
    • 5.2.2应用47
      • 5.2.2.1隔音
      • 5.2.2.2减振器
    • 5.2.3市场评估
    • 5.2.4 2017-2033年全球营收
  • 5.3消费电子和通信
    • 5.3.1市场驱动因素及趋势
    • 5.3.2应用52
      • 5.3.2.1天线52
      • 5.3.2.2无线通信用5G和6G超表面
      • 5.3.2.3热管理
      • 5.3.2.4无线充电
    • 5.3.3市场评估
    • 5.3.4 2017-2033年全球营收
  • 5.4汽车61
    • 5.4.1市场驱动因素和趋势
    • 5.4.2应用61
    • 5.4.2.1雷达和传感器
      • 5.4.2.2自动驾驶汽车
      • 5.4.2.3防反射塑料
    • 5.4.3市场评估
    • 5.4.4 2017-2033年全球营收
  • 5.5航空航天、国防和安全
    • 5.5.1市场驱动因素和趋势
    • 5.5.2应用68
      • 5.5.2.1隐身技术
      • 5.5.2.2雷达69
      • 5.5.2.3光传感器
      • 5.5.2.4安检
      • 5.5.2.5复合材料71
      • 5.5.2.6挡风玻璃薄膜
      • 5.5.2.7飞行员护目镜
      • 5.5.2.8电磁屏蔽
      • 5.5.2.9热管理
    • 5.5.3市场评估
    • 5.5.4 2017-2033年全球营收
  • 5.6涂层和薄膜
    • 5.6.1市场驱动因素和趋势
    • 5.6.2应用77
      • 5.6.2.1冷却膜
      • 5.6.2.2增透面
      • 5.6.2.3光学太阳反射涂层
    • 5.6.3市场评估
    • 5.6.4 2017-2033年全球营收
  • 5.7太阳能82
    • 5.7.1市场驱动因素和趋势
    • 5.7.2应用82
      • 5.7.2.1太阳能热吸收器
      • 5.7.2.2涂料
    • 5.7.3 2017-2033年全球营收
  • 5.8医学影像85
    • 5.8.1市场驱动因素和趋势
    • 5.8.2应用85
      • 5.8.2.1磁共振成像
    • 5.8.3 2017-2033年全球营收
  • 5.9显示88
    • 5.9.1市场驱动因素和趋势
    • 5.9.2应用88
      • 5.9.2.1相机、智能手机和VR头显用超级镜头88
      • 5.9.2.2可拉伸显示88
      • 5.9.2.3软材料
      • 5.9.2.4增透涂料

92(57家公司简介)

7参考文献146

表格一览表

  • 表1。超材料市场综述。18
  • 表2。2017-2033年超材料和超表面的全球总收入(百万美元),保守估计。19
  • 表3。2017-2033年超材料和超表面全球收入,按地区分列(百万美元)。21
  • 表4。超材料和超表面应用的市场机会评估矩阵。24
  • 表5所示。超材料和超表面公司的投资基金。26
  • 表6所示。超材料和超表面的市场和技术挑战。26
  • 表7所示。2020-2021年超材料和超表面工业发展。27
  • 表8所示。技术准备水平(TRL)例子
  • 表9所示。2017-2033年超材料全球市场收入(百万美元)。44
  • 表10。隔音领域的超材料和超表面——市场驱动因素和趋势。46
  • 表11所示。声学领域超材料和超表面的市场评估。49
  • 表12。声学领域超材料的市场机会评估。50
  • 表13。2017-2033年声学领域超材料和超表面的全球收入(百万美元)。51
  • 表14:电子和通信领域的超材料和超表面——市场驱动因素和趋势。52
  • 表15。未满足的需求,超材料解决方案和市场。53
  • 表16所示。通信领域超材料和超表面的市场评估。57
  • 表17所示。通信领域超材料和超表面的市场机会评估。58
  • 表18。2017-2033年通信领域超材料和超表面的全球收入(百万美元)。59
  • 表19。超材料和超表面在汽车领域的市场驱动因素和趋势。61
  • 表20。汽车超材料和超表面的市场评估。64
  • 表21。汽车超材料和超表面的市场机会评估。65
  • 表22。2017-2033年汽车超材料和超表面全球营收(百万美元)。66
  • 表23。航空航天、国防和安全领域的超材料和超表面——市场驱动因素和趋势。68
  • 表24。航空航天、国防和安全领域超材料和超表面的市场评估。73
  • 表25。航空航天、国防和安全领域超材料和超表面的市场机会评估。74
  • 表26。2017-2033年航空航天、国防和安全领域超材料全球营收(百万美元)。76
  • 表27。涂料和薄膜中的超材料——市场驱动因素和趋势。77
  • 表28。涂料和薄膜中超材料和超表面的市场评估。78
  • 表29。涂料和薄膜中超材料和超表面的市场机会评估。79
  • 表30。2017-2033年涂料和薄膜中的超材料和超表面的全球收入(百万美元)。80
  • 表31:太阳能市场中的超材料和超表面的驱动因素和趋势。82
  • 表32。2017-2033年太阳能超材料和超表面的全球收入(百万美元)。84
  • 表33:医学成像中的超材料和超表面——驱动因素和趋势。85
  • 表34。2017-2033年医疗成像领域超材料和超表面的全球收入(百万美元)。86
  • 表35:触摸屏和显示器中的超材料和超表面——驱动因素和趋势。88

数字一览表

  • 图1。基于功能的超材料分类。16
  • 图2。2017-2033年超材料和超表面的全球总收入(百万美元)。18
  • 图3。2017-2033年超材料和超表面全球市场收入(百万美元)。20.
  • 图4。2017-2033年超材料和超表面全球收入,按地区分列(百万美元)。21
  • 图5。超材料例子结构。29
  • 图6。超材料与传统材料的对比。30.
  • 图7。几种超构透镜天线形态的扫描电子显微镜(SEM)图像。32
  • 图8。Sekishi化学公司开发的透明柔性超材料薄膜
  • 图9。电磁超材料。35
  • 图10。电磁带隙(EBG)结构原理图。36
  • 图11。手性超材料原理图。37
  • 图12。太赫兹超材料。38
  • 图13。非线性超材料——400纳米厚的非线性反射镜,使用激光笔大小的输入光强反射倍频输出。40
  • 图14。石墨烯超材料的性能与应用。41
  • 图15。超材料和超表面的技术准备水平(TRL)。43
  • 图16。2017-2033年超材料全球市场收入(百万美元)。45
  • 图17。用于隔音的超材料装置原型。47
  • 图18。香港马德拉酒店安装在HVAC隔音中的超材料
  • 图19所示。用于减振的机器人超材料装置。49
  • 图20。2017-2033年声学领域超材料和超表面的全球收入(百万美元)。51
  • 图21。平板卫星天线(上)和安装在车辆上的天线(下)。54
  • 图22。META透明窗膜
  • 图23。径向冷却超材料薄膜。56
  • 图24。无线充电技术原型。57
  • 图25。2017-2033年通信领域超材料和超表面的全球收入(百万美元)。59
  • 图26。超材料在汽车中的应用。62
  • 图27所示。Lumotive先进的光束转向概念。62
  • 图28。EchoDrive操作说明。63
  • 图29。抗反射超材料塑料。64
  • 图30。2017-2033年汽车超材料和超表面全球营收(百万美元)。66
  • 图31所示。微波频率超材料隐身斗篷。69
  • 图32。超材料雷达天线。70
  • 图33。超材料雷达阵列。70
  • 图34。Evolv Edge访客筛选解决方案。71
  • 图35。轻质超材料微晶格。72
  • 图36。metaAIR眼镜。73
  • 图37。2017-2033年航空航天、国防和安全领域超材料全球营收(百万美元)。76
  • 图38。干式冷却技术原理图。78
  • 图39。2017-2033年涂料和薄膜中的超材料和超表面的全球收入(百万美元)。80
  • 图40。超材料太阳能涂层。83
  • 图41。2017-2033年太阳能超材料和超表面的全球收入(百万美元)。84
  • 图42。MRI扫描中超表面修饰的患者1例。85
  • 图43。2017-2033年医疗成像领域超材料和超表面的全球收入(百万美元)。86
  • 图44。可伸缩的全息图。89
  • 图45。具有大负膨胀比和可调应力应变曲线的软机械超材料的设计概念。90
  • 图46。Anywaves天线产品。CubeSat s波段天线,CubeSat x波段天线和无人机蜂窝天线。94
  • 图47。Brelyon监视器。95
  • 图48。RadarZero。97
  • 图49。MESA系统原理图
  • 图50。回声警卫雷达系统
  • 图51。Edgehog先进技术公司全向防反射涂层。One hundred.
  • 图52。Emrod架构。1.发射天线2.一个继电器本质上是无损的,不需要任何动力,并作为一个透镜重新聚焦光束,扩大旅行范围。3.整流天线:接收并将波束整流回电的整流天线超材料可以将无线能量有效地转换成电能。101
  • 图53。Emrod技术的商业应用。102
  • 图54。Evolv边缘筛选系统。103
  • 图55。调频/ R技术。106
  • 图56。Metablade天线。107
  • 图57。MTenna平板天线。110
  • 图58。Kymeta u8天线安装在车辆上。111
  • 图59。自动驾驶车辆的激光雷达系统。113
  • 图60。超材料的电影。114
  • 图61。Metaboard无线充电器。115
  • 图62。猎户座点状投影仪。118
  • 图63。使用标准半导体工艺制作的12英寸晶圆包含数千个超表面光学元件。118
  • 图64。metaAIR。121
  • 图65。日产声学超材料。130
  • 图66。用于控制热发射的超材料结构。136

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