11 empresas relacionadas con la nanotecnología

La Revolución Nanotecnológica en Curso

La nanotecnología ya forma parte de nuestra vida. La industria de los semiconductores ha sido uno de sus principales motores, al reducir las estructuras para aumentar la densidad de transistores. Un nanómetro equivale a una milmillonésima de metro.

Los avances en fabricación a esta escala también abren aplicaciones en medicamentos, textiles y energía.

Nuevos nanomateriales

El grafeno, el borofeno y los nanotubos pueden ofrecer propiedades excepcionales de resistencia, conducción o ligereza. No son superiores al acero, al hormigón o al titanio en todos los aspectos: el resultado depende del material, su fabricación y la aplicación.

El grafeno y el borofeno son bidimensionales, mientras que los nanotubos tienen otra geometría. En ciertos sistemas de grafeno se ha observado superconductividad a temperaturas muy bajas, no como propiedad general a temperatura ambiente.

Estos materiales podrían contribuir a nuevos transportes, implantes y dispositivos electrónicos. Los ascensores espaciales, grandes aceleradores electromagnéticos y otros conceptos ambiciosos requieren desarrollos adicionales; las propiedades de un material no demuestran por sí solas su viabilidad.

Examinamos varios de estos materiales y sus avances en los siguientes artículos:

• Semiconductores de grafeno: ¿han llegado por fin?
• Del grafeno al goldene: nuevos materiales de una sola capa atómica
• Borofeno: como el grafeno, con propiedades diferentes

Sectores que utilizan nanotecnología

Los semiconductores utilizan nanotecnología a gran escala. También existen aplicaciones comerciales o investigaciones activas en los siguientes ámbitos:

• Medicina y productos farmacéuticos.
• Baterías.
• Energía verde: paneles solares, generación de hidrógeno, desalinización, etc.
• Aeroespacial.
• Construcción.
• Textiles.
• Transporte y automoción.
• Producción de alimentos y agricultura.
• Productos químicos.

La variedad de posibilidades hace difícil encontrar sectores que no puedan beneficiarse de la nanotecnología. El grado de comercialización varía mucho entre aplicaciones.

La publicación científica de 2023 «Nanotecnología: Una Revolución en la Industria Moderna» ofrece una visión de conjunto y ejemplos de distintos sectores.

11 empresas relacionadas con la nanotecnología

La lista reúne distintas aplicaciones e innovaciones, en lugar de limitarse a los mayores fabricantes de semiconductores. Incluye once empresas diferentes.

1. Applied Materials

Applied Materials (AMAT ) suministra equipos y procesos para fabricar semiconductores. Entre sus productos figuran capas de barrera de metal y óxido, películas holográficas o que cambian de color y procesos de formación de capas metálicas con patrones.

Fuente: Applied Materials

Esto la convierte en un proveedor importante paranumerosos fabricantes de microchips y la vincula con la demanda de chips para inteligencia artificial.

Applied Global Services obtiene una parte importante de sus ingresos recurrentes de servicios, repuestos y contratos de suscripción. El dato de más del 60% corresponde a esa actividad, no a los ingresos de todo Applied Materials. Los 2,6 años de duración media y más del 90% de renovación son cifras históricas de los contratos pertinentes.

El dato de quince trimestres consecutivos de crecimiento interanual al cierre de 2022 corresponde a la actividad de servicios y al periodo citado.

La empresa ha aumentado sus dividendos con el tiempo. Una subida más rápida de la cotización puede reducir la rentabilidad por dividendo. Desde 2012, en la fecha de referencia, había reducido aproximadamente una cuarta parte de sus acciones en circulación mediante recompras.

Buena parte de sus equipos trabaja con capas y estructuras nanométricas, en algunos procesos con control a escala atómica.

Su experiencia también se aplica fuera de la fabricación de chips, por ejemplo en energía solar, pantallas y sistemas de recubrimiento de rollo a rollo utilizados en envases, seguridad, protección contra falsificaciones y electrónica flexible.

Fuente: Applied Materials

2. IBM

International Business Machines (IBM ), o IBM, desempeñó un papel importante en la informática moderna y experimenta con nanotecnología desde los años ochenta . Entre sus avances figura una técnica pionera para colocar átomos individuales de forma controlada sobre una superficie.

Sus investigaciones se centran, entre otros ámbitos, en semiconductores e informática, con trabajo en el complejo Albany NanoTech. Incluyen:

• Un chip de investigación con tecnología de proceso de 2 nm, presentado en 2021. La denominación describe una generación tecnológica, no que todo el transistor mida exactamente 2 nm.
• Chips para inteligencia artificial.
• Litografía EUV de alta apertura numérica, conocida como High-NA EUV.
• Computación cuántica, entre otros avances con el procesador Quantum Heron de 133 cúbits.

IBM destaca como proveedor de tecnología para empresas. Sus colaboraciones en informática, investigación y materiales abarcan industrias más allá de la fabricación de ordenadores.

Por ejemplo, colabora con grandes empresas farmacéuticas en servicios de nube, inteligencia artificial, software empresarial e investigación en computación cuántica.

También trabaja en sectores como defensa, finanzas, fabricación y bienes de consumo.

3. 3M

3M es una gran empresa de materiales y productos químicos, con un catálogo históricamente cifrado en unos 60.000 productos.

Las aplicaciones incluyen adhesivos, materiales porosos, tratamiento con radiación, polímeros, impresión 3D y cerámica, entre muchas otras.

Fuente: 3M

Su amplia cartera de propiedad intelectual incluía, en la información histórica citada, 120.383 patentes , más de 3.500 nuevas patentes anuales, laboratorios en unos cincuenta países y unos 1.900 millones de dólares en investigación y desarrollo. Son cifras del periodo de referencia.

3M redujo su actividad directa en sanidad después de la escisión de Solventum en abril de 2024. En la escisión retuvo inicialmente un 19,9%. Se puede consultar más información sobre la empresa independiente en esta presentación.

Su experiencia en materiales, nanotecnología y química puede ayudarla a ampliar la producción y comercialización mediante su red de ventas. La empresa ha sido reconocida por su actividad en nanotecnología desde hace más de una década .

4. BASF (BASFY)

BASF es una gran empresa química con más de 110.000 empleados en el periodo citado. Sus actividades se organizaban en seis segmentos: productos químicos, materiales, soluciones industriales, tecnologías de superficies, nutrición y cuidado, y soluciones agrícolas.

Sus clientes incluyen las industrias química y del plástico, el transporte, la agricultura y los bienes de consumo. Los porcentajes de más del 20% para química y plásticos y para transporte dependen de la clasificación y el periodo utilizados.

Fuente: BASF

Invierte varios miles de millones al año en investigación y desarrollo en diferentes sectores, entre ellos protección de cultivos y tratamiento de semillas.

Fuente: BASF

Su experiencia en polímeros y fabricación química incluye recubrimientos con nanopartículas, materiales porosos y estructuras a escala nanométrica.

Una aplicación en baterías es el acuerdo para suministrar materiales activos de cátodo a Nanotech Energy.

«Nuestra asociación con Nanotech, ABTC y TODA representa un paso importante para el negocio mundial de reciclaje de baterías de BASF. Ahora estamos estableciendo el primer sistema de circuito cerrado en Norteamérica. Esto permite a BASF y Nanotech producir baterías de iones de litio con contenido reciclado localmente».

Daniel Schönfelder, entonces responsable de metales para baterías y reciclaje en BASF

5. CATL (300750.SZ)

CATL es uno de los mayores fabricantes de baterías. En 2023 tenía un 36,8% del mercado mundial de capacidad de baterías instalada en vehículos eléctricos, no más de la mitad de todas las baterías del mundo. Opera en diferentes etapas de la cadena de suministro y desarrolla varias tecnologías:

• Una batería de almacenamiento con una vida declarada de 12.000 ciclos y un objetivo de 18.000. La duración depende de las condiciones de ensayo y uso.
• La batería Shenxing LFP, de fosfato de hierro y litio, con autonomía declarada superior a 700 km y capacidad de añadir unos 400 km en diez minutos bajo condiciones específicas.
• Una tecnología de batería condensada con densidad energética declarada de hasta 500 Wh/kg, destinada a posibles aplicaciones como la aviación eléctrica.
• Baterías de iones de sodio de primera generación con hasta 160 Wh/kg y un objetivo de desarrollo de 200 Wh/kg. Los anuncios no demuestran que todas las variantes estén ya en producción masiva.

Fuente: CATL

Comprender la química de cátodos, ánodos y electrolitos permite mejorar el transporte de iones, la conducción electrónica, la vida útil y la densidad energética.

CATL anunció una inversión equivalente a unos 3.250 millones de euros en reciclaje de baterías en China. La empresa ha declarado tasas de recuperación de un 99,6% para níquel, cobalto y manganeso, y un 91% para litio. Son tasas de recuperación de metales en determinados procesos, no el porcentaje de reciclaje de la batería completa.

Su escala y desarrollo tecnológico la convierten en un socio importante de fabricantes como Tesla (TSLA ), NIO, Ford y Stellantis.

6. Thermo Fisher Scientific

Thermo Fisher Scientific suministra instrumentos de laboratorio y herramientas analíticas para química y biotecnología. La cifra histórica de unos 125.000 empleados corresponde al periodo citado. También apoya la fabricación de medicamentos y otros productos biotecnológicos.

Fuente: Thermo Fisher Scientific

El ADN, el ARN y las proteínas tienen dimensiones nanométricas. Su estudio conecta la biotecnología con técnicas y materiales de nanotecnología.

La cromatografía, la espectrometría de masas y la microscopía electrónica permiten separar o analizar muestras mediante principios distintos. No todas dependen de una misma tecnología nanométrica.

Algunos instrumentos utilizan membranas nanoporosas u otros componentes nanoestructurados, según la aplicación.

Nuevos campos de investigación, tratamientos y materiales pueden generar demanda de instrumentos y consumibles.

Esto ofrece oportunidades a Thermo Fisher en nano y biotecnología, dependiendo de las necesidades y presupuestos de sus clientes.

7. Graphene Manufacturing Group (GMG)

El grafeno es una capa de átomos de carbono con propiedades destacadas de conducción eléctrica, resistencia mecánica y conducción térmica. La comparación de unas cien veces la resistencia del acero corresponde a determinadas mediciones del material, no a cualquier producto que contenga grafeno. Su investigación recibió el Nobel de Física en 2010.

Fuente: Applied Graphene Materials

Se utiliza en recubrimientos y lubricantes, entre otras aplicaciones. La resistencia química, la protección anticorrosiva y la conducción térmica dependen de la formulación y el uso.

Fuente: GMG

Entre las aplicaciones investigadas figuran los semiconductores de grafeno, descritos en «Semiconductores de grafeno: ¿han llegado por fin? », y la investigación en superconductividad en sistemas especiales de grafeno a bajas temperaturas . También se estudia su uso en baterías y recubrimientos de recipientes de hidrógeno a presión.

Fuente: GMG

GMG produce grafeno mediante la descomposición de metano en grafeno e hidrógeno. El hidrógeno es un producto del proceso, no simplemente una materia prima añadida. La empresa destaca posibilidades de pureza y escalabilidad frente a métodos basados en grafito natural.

En 2023 abrió una instalación australiana con capacidad declarada de hasta un millón de litros anuales de recubrimiento para intercambiadores de calor. La capacidad no equivale a ventas realizadas.

También desarrolla baterías de iones de aluminio y grafeno. Los valores de 290 Wh/kg, carga hasta sesenta veces más rápida y vida tres veces mayor son datos de desarrollo o comparación, no una especificación conjunta ya demostrada en una batería de vehículo fabricada masivamente. Cada propiedad debe evaluarse bajo sus condiciones de ensayo.

Fuente: GMG

8. Oxford Nanopore Technologies plc (ONT.L)

Oxford Nanopore utiliza una tecnología con celdas de flujo y nanoporos. El paso de ADN o ARN modifica la corriente eléctrica; los sistemas analíticos interpretan las señales para reconstruir la secuencia. Puede producir datos mientras se realiza la secuenciación. Los ordenadores ya leían secuencias genéticas con tecnologías anteriores: la innovación está en el método de medición, no en que un ordenador pueda procesar ADN por primera vez.

Fuente: Oxford Nanopore

Las lecturas largas ayudan a estudiar estructuras y variantes genéticas difíciles de reconstruir con lecturas cortas. La rapidez puede ser útil en oncología y enfermedades infecciosas, incluidas las asociadas a bacterias resistentes a antibióticos.

La medición eléctrica permite instrumentos compactos y portátiles. Algunas configuraciones básicas partían históricamente de unos mil dólares. El coste total también incluye celdas de flujo, reactivos, preparación y análisis.

Su papel futuro dependerá de precisión, coste, velocidad y aplicaciones.

Podría ganar terreno en algunas aplicaciones atendidas por Illumina o Pacific Biosciences, o destacar en secuenciación móvil y lecturas largas. La sustitución completa de otras tecnologías no es un resultado establecido.

Comparamos varias empresas y enfoques en «Cinco empresas de secuenciación genómica».

También investiga la lectura de proteínas, modificaciones posteriores a su síntesis y otras moléculas. Estas aplicaciones tienen diferentes grados de madurez.

9. Nano Dimension

Nano Dimension (NNDM ) trabaja en fabricación aditiva de electrónica, con tintas conductoras o dieléctricas y materiales cerámicos. No significa que todos los componentes terminados tengan tamaño nanométrico.

Examinamos investigaciones relacionadas en «La impresión 3D a escala nanométrica se acerca a la comercialización».

Fuente: Nano Dimension

En una comparación de procesos, la empresa declaró reducciones del 94% en CO2, 100% en agua, 98% en materiales y 82% en productos químicos. Los porcentajes dependen del alcance y la referencia utilizados; no se aplican automáticamente a todos los productos.

Opera en sectores como aeroespacial y electrónica para automoción. El crecimiento declarado del 258% anual desde 2020 y de unas doce veces los ingresos corresponde a un periodo corto con una base inicial pequeña. Las adquisiciones desde 2021 también contribuyeron: no era exclusivamente crecimiento orgánico.

Fuente: Nano Dimension

En el periodo citado hubo una disputa por el control entre la dirección y la gestora Murchinson.

La dirección de entonces acusó a Murchinson de querer adquirir la empresa con descuento y realizar el valor de sus activos líquidos. Era la posición de una parte en la disputa, no una intención probada.

Según los informes de 2024, la disputa continuaba. La empresa también comunicó una reducción del consumo de efectivo , mientras que habían fracasado sus intentos anteriores de adquirir Stratasys.

El valor para los accionistas depende de la estrategia, el gobierno corporativo, el uso del efectivo y los resultados de los productos. El desenlace de la disputa no era seguro.

10. Nanobiotix

NBTXR3 está formado por nanopartículas de óxido de hafnio con un tamaño medio declarado de unos 50 nm. Está diseñado para reforzar la acción local de la radioterapia.

Fuente: Nanobiotix

Se inyecta directamente en el tumor. El aumento de transferencia de energía de hasta nueve veces descrito por la empresa es una medición física o preclínica, no nueve veces más supervivencia o beneficio clínico.

El diseño busca que permanezca en el tumor y se active con la radiación. Esto no significa que el tratamiento carezca de efectos adversos.

Fuente: Nanobiotix

La tecnología se estudia como complemento de la radioterapia en tumores sólidos. Los programas de ensayos clínicos incluyen colaboraciones con Janssen, parte de Johnson & Johnson (JNJ ), y MD Anderson. Las cifras de catorce tipos de cáncer y más de 350 pacientes corresponden a un momento histórico. La seguridad y la eficacia siguen evaluándose en ensayos.

La radioterapia se utiliza ampliamente contra el cáncer. Los valores citados de un 60% de pacientes, veinte millones de diagnósticos anuales y un mercado previsto de 6.200 millones de dólares en 2029 tienen distintas fuentes y definiciones. No demuestran que NBTXR3 esté autorizado o sea adecuado para todos esos pacientes.

El acuerdo de 2023 incluía treinta millones de dólares de pago inicial por licencia y treinta millones de apoyo a investigación y desarrollo. Hasta 1.800 millones adicionales dependían de hitos de desarrollo, regulatorios y comerciales. Las regalías escalonadas iban desde porcentajes bajos de dos dígitos hasta algo más del 20%, según ventas y condiciones contractuales.

Fuente: Nanobiotix

Curadigm es un nanocebador diseñado para modificar temporalmente la eliminación hepática de determinados medicamentos y aumentar su exposición. No pretende detener toda la función del hígado. Oocuity investiga nanopartículas y regulación de la actividad neuronal. El dolor neuropático puede tener origen central o periférico, no solo cerebral. Las posibles aplicaciones en dolor o enfermedades neurodegenerativas son investigación, no tratamientos establecidos.

11. onsemi

onsemi fabrica semiconductores para gestión de energía y sensores,  con aplicaciones en automóviles, energías renovables, industria, centros de datos y equipos médicos .

La automoción representaba aproximadamente la mitad de los ingresos en el primer trimestre de 2023. Las expectativas de crecimiento hasta 2025 eran previsiones de aquel momento.

Fuente: onsemi

Una parte importante de su estrategia se basa en carburo de silicio, un compuesto conocido desde hace mucho tiempo, adecuado para determinados sistemas de alta tensión y conversión eficiente de energía. Se utiliza en inversores y carga rápida de vehículos eléctricos.

Es uno de varios materiales que apoyan la electrificación. También se investigan aplicaciones en supercondensadores y computación cuántica.

El crecimiento anual del 26% citado para 2020–2022 describe la comparación histórica correspondiente. No debe interpretarse como una tasa permanente de crecimiento de todo el grupo.

La empresa tiene clientes en automoción, industria y tecnología. También presentó en abril de 2024 una interfaz para sensores electroquímicos, con aplicaciones como la detección de gases. El producto no es por sí mismo un detector de gases completo.

La demanda de carburo de silicio y electrónica de potencia puede crecer, pero depende de capacidad, precios, competencia y adopción de vehículos eléctricos.

onsemi tiene oportunidades en vehículos eléctricos, centros de datos y sistemas solares y de almacenamiento. La magnitud del crecimiento y la rentabilidad futura no están garantizadas.