11 Kumpanyang Kaugnay ng Nanoteknolohiya na Maaaring Pag-aralan

Ang Patuloy na Rebolusyon ng Nanoteknolohiya

Hindi lamang kathang-isip ang nanoteknolohiya; ginagamit na ito sa maraming produkto. Mahalagang halimbawa ang mga semiconductor, kung saan ang mga proseso ay umabot sa antas ng nanometro—isang bilyong bahagi ng isang metro—upang madagdagan ang transistor sa mga chip.

Ang pag-unlad sa paggawa sa napakaliit na sukat ay nagbubukas din ng mga aplikasyon sa gamot, tela at enerhiya.

Mga Kamangha-manghang Nanomaterial

Kabilang sa mga pinag-aaralang nanomaterial ang graphene, borophene at nanotube. Maaari silang magkaroon ng mataas na tibay, mahusay na pagpapadaloy o mababang timbang sa partikular na aplikasyon. Hindi ibig sabihin na mas mahusay sila kaysa bakal, kongkreto o titanium sa lahat ng katangian.

May mga materyal na patag o dalawang-dimensiyon, samantalang ang nanotube ay may ibang hugis. Ang superconductivity sa ilang graphene system ay naipakita sa napakababang temperatura, hindi bilang pangkalahatang superconductivity sa temperatura ng silid.

Maaaring makatulong ang mga katangiang ito sa bagong transportasyon, implant at electronics. Gayunman, ang space elevator, malawakang mass driver at iba pang ambisyosong konsepto ay nangangailangan pa ng malaking pag-unlad; hindi awtomatikong pinatutunayan ng isang materyal ang kanilang pagiging praktikal.

Tinalakay namin ang ilang materyal at kaugnay na pag-unlad sa mga sumusunod na artikulo:

• Mga Semiconductor na Graphene: Narito Na Ba Sila?
• Mula Graphene hanggang Goldene: Mga Materyal na Isang Atom ang Kapal at mga Bagong Posibilidad
• Katulad ng Graphene, pero Mas Magaling.

Mga Industriyang Apektado ng Nanoteknolohiya

Mahalagang gumagamit ng nanoteknolohiya ang industriya ng semiconductor.

May mga komersiyal na aplikasyon o aktibong pananaliksik din sa mga sumusunod na larangan:

• Medisina at Parmasya.
• Mga Baterya.
• Malinis na enerhiya: mga solar panel, paggawa ng hydrogen at desalination.
• Aerospace at paglipad.
• Konstruksyon.
• Tela.
• Transportasyon at paggawa ng sasakyan.
• Produksyon ng pagkain at agrikultura.
• Kemikal.

Dahil sa lawak ng posibleng aplikasyon, mahirap ilista ang lahat ng industriyang hindi maaaring gumamit nito. Gayunman, magkakaiba ang antas ng komersiyalisasyon.

Makikita rin ang malawakang pananaw sa paggamit ng nanoteknolohiya sa iba’t ibang industriya at mga halimbawa nito sa siyentipikong publikasyon noong 2023 na “Nanoteknolohiya: Isang Rebolusyon sa Makabagong Industriya”.

11 Kumpanyang Kaugnay ng Nanoteknolohiya

Saklaw ng listahang ito ang iba’t ibang aplikasyon at inobasyon, hindi lamang ang pinakamalalaking tagagawa ng semiconductor. May labing-isang magkakaibang kumpanya rito.

1. Applied Materials

Nagbibigay ang Applied Materials (AMAT ) ng napakaraming produkto na sumusuporta sa paggawa ng mga semiconductor. Karamihan ay mahirap lubos na maunawaan ng mga hindi inhinyero, tulad ng maninipis na harang na metal o oxide, mga coating na nagbabago ng kulay at holographic na coating, at mga nakapatrong metal layer na ginagawa sa loob ng chamber.

Pinagmulan: Applied Materials

Ginagawa itong mahalagang supplier samaraming tagagawa ng microchip. May kaugnayan din ang mga produktong ito sa pangangailangan para sa AI chip.

Sa Applied Global Services, malaking bahagi ng kita ang nagmumula sa paulit-ulit na serbisyo, piyesa at mga kasunduang parang subscription. Ang binanggit na higit 60% ay hindi bahagi ng kabuuang kita ng buong Applied Materials. Ang 2.6 taong tagal at higit 90% renewal ay mga datos ng kaugnay na panahon.

Ang binanggit na 15 sunod-sunod na quarter ng paglago hanggang 2022 ay makasaysayang tala, hindi garantiya ng tuloy-tuloy na paglago.

Nagdagdag ang kumpanya ng dibidendo at bumili muli ng sariling mga share. Ang dividend yield ay nagbabago rin ayon sa presyo ng stock, at ang bilang ng mga share ay depende sa petsang sinusukat.

Marami sa mga proseso ng Applied Materials ang gumagawa o sumusukat ng napakanipis na layer, kung minsan sa antas ng atom, sa silicon wafer at iba pang materyal.

Maaaring palawakin ang kadalubhasang ito lampas sa paggawa ng chip, kung saan ang Applied Materials ay aktibo na sa ibang industriya tulad ng enerhiyang solar, mga display, at mga sistemang roll-to-roll coating na ginagamit para sa balot, proteksiyon laban sa pamemeke, seguridad at flexible electronics.

Pinagmulan: Applied Materials

2. IBM

Ang International Business Machines (IBM ), o IBM, ay matagal nang mahalagang kumpanya sa computing at ay nagsimulang mag-eksperimento sa nanoteknolohiya mula pa noong 1980s. Kabilang sa mga kilalang tagumpay nito ang kontroladong paglipat ng indibidwal na atom sa ibabaw gamit ang scanning tunneling microscope.

Ang pananaliksik nito sa nanoteknolohiya ay malapit na nauugnay sa semiconductor at computing, kasama ang gawain sa Albany NanoTech Center. Kabilang dito:

• Pagpapakita ng 2-nanometer process technology noong 2021. Pangalan ito ng teknolohiyang proseso, hindi pahayag na eksaktong 2 nm ang lahat ng sukat ng transistor.
• Mga chip para sa AI.
• High-NA EUV lithography para sa mas advanced na paggawa ng chip.
• Quantum computing, kabilang ang 133-qubit Heron processor na ipinakilala noong 2023.

Madalas nakatuon ang IBM sa mga negosyo sa halip na direktang mamimili. Ang mga ugnayan nito sa computing, cloud at pananaliksik ay umaabot sa maraming industriya.

Halimbawa, nakikipagtulungan ang IBM sa mga kumpanya ng parmasyutiko sa cloud, quantum computing, AI at iba pang sistema.

May mga serbisyo rin ito sa depensa, pananalapi, pagmamanupaktura at consumer goods.

3. 3M

Ang 3M ay malaking kumpanya ng materyales at kimika na may malawak na hanay ng mga produktong pang-industriya at pangkonsumo.

Saklaw ng teknolohiya nito ang pandikit, porous na materyal, polymer, ceramics, pagproseso gamit ang radiation at iba pa.

Pinagmulan: 3M

Ang kumpanya ay isa ring higante sa intellectual property, na may mahigit 120,000 patent ayon sa makasaysayang tala nito  at libo-libong bagong patent bawat taon. Nag-ulat din ito ng mga laboratoryo sa 50 bansa at humigit-kumulang 1.9 bilyong dolyar na taunang R&D sa kaugnay na panahon. Ang kabuuang patent na naipagkaloob ay hindi katumbas ng bilang ng kasalukuyang aktibong patent.

Nabawasan ang direktang negosyo nito sa healthcare matapos ihiwalay ang Solventum noong Abril 2024. Sa pagkumpleto ng paghihiwalay, nanatili sa 3M ang 19.9% na stake. Hindi ito dapat ituring na hindi nagbabagong kasalukuyang porsiyento. Higit pang impormasyon tungkol sa hiwalay na kumpanya ay nasa kaugnay na presentasyon.

Ang kaalaman sa materyales at kimika at malawak na distribusyon ay maaaring tumulong sa 3M na gawing komersiyal ang mga bagong produkto. Ang kumpanya ay matagal nang kinikilala sa pananaliksik sa nanoteknolohiya.

4. BASF (BASFY)

Ang BASF ay malaking kumpanya ng kemikal. Sa balangkas na ginamit sa artikulo, may mahigit 110,000 empleyado at anim na segment: Chemicals, Materials, Industrial Solutions, Surface Technologies, Nutrition & Care at Agricultural Solutions.

Malawak ang mga kostumer nito sa kemikal, plastik, transportasyon, agrikultura at consumer goods. Ang mga bahagi ng merkado at kita ay nakadepende sa uri ng pagsukat at taon.

Pinagmulan: BASF

Malaki ang taunang pamumuhunan sa pananaliksik at pag-unlad, kabilang ang kemikal, materyales at mga produktong pang-agrikultura tulad ng pangangalaga ng pananim at paggamot ng binhi.

Pinagmulan: BASF

Umaabot sa nanoscale ang ilang gawain nito sa coating, porous na materyal at polymer.

Isang halimbawa ng paglawak sa baterya ang kasunduan nitong magbigay ng cathode active material para sa mga lithium-ion cell ng Nanotech Energy.

Ayon sa BASF, layunin ng pakikipagtulungan sa Nanotech, ABTC at TODA na bumuo ng paikot na supply chain sa Hilagang Amerika, gamit ang mga materyal mula sa nirecycle na baterya. Ito ay paglalarawan ng proyekto at hindi patunay na lahat ng produksiyon ay mula na sa recycled na materyal.

Daniel Schönfelder, nakatataas na bise presidente para sa Battery Base Metals and Recycling ng BASF

5. CATL (300750.SZ)

Ang CATL ay nangungunang tagagawa ng baterya para sa mga de-kuryenteng sasakyan. Ayon sa datos na iniulat nito, 36.8% ang bahagi sa pandaigdigang paggamit ng EV battery noong 2023, hindi higit sa kalahati ng lahat ng baterya.

Nag-anunsiyo rin ito ng mga sumusunod na pag-unlad at target:

• Mga bateryang may mahabang cycle life para sa imbakan ng enerhiya. Ang bilang ng cycle ay nakadepende sa kondisyon ng pagsubok; ang mga target ay hindi garantiya sa lahat ng paggamit.
• Shenxing na lithium iron phosphate o LFP battery, na may inaangking 700 km na saklaw at pagdagdag ng hanggang 400 km sa 10 minutong pag-charge sa tinukoy na kondisyon.
• Condensed battery na may inaangking hanggang 500 Wh/kg. Ang potensiyal sa aviation ay hindi katumbas ng sertipikadong baterya para sa komersiyal na pampasaherong eroplano.
• Unang henerasyon ng sodium-ion battery na iniulat na hanggang 160 Wh/kg, at target na higit 200 Wh/kg para sa susunod na henerasyon. Ang anunsiyo ay hindi sapat upang patunayang malawakan na ang produksiyon.

Pinagmulan: CATL

Mahalaga ang kimika at istruktura ng cathode at anode sa paggalaw ng ion, kaligtasan at energy density. Hindi dapat ipaliwanag ang lahat ng tagumpay bilang bunga lamang ng nanoteknolohiya.

Nag-anunsiyo rin ang CATL ng malaking planta para sa recycling sa China, na iniulat na nagkakahalaga ng humigit-kumulang 3.25 bilyong euro. Sa mga iniulat nitong proseso, ang recovery rate ay 99.6% para sa nickel, cobalt, manganese, at 91% para sa lithium. Mga rate ito para sa partikular na materyal at proseso, hindi garantiya para sa lahat ng basurang baterya.

Ang lawak at pananaliksik ng CATL ay nagbibigay ng mahalagang papel sa supply chain ng EV, kasama ang mga ugnayan sa Tesla (TSLA ) at iba pang tagagawa. Gayunman, patuloy ang kompetisyon at pagbabago sa teknolohiya.

6. Thermo Fisher Scientific

Ang Thermo Fisher Scientific ay supplier ng instrumento, laboratory equipment at serbisyong ginagamit sa kimika, biotech at paggawa ng mga produktong medikal. Sa presentasyon nitong 2023, binanggit ang humigit-kumulang 125,000 empleyado.

Pinagmulan: ThermoFisher

Maraming bahagi ng biotechnology ang nakatuon sa mga molekula tulad ng DNA, RNA at protina, kaya may pag-uugnay sa nanoscale na pananaliksik. Hindi ibig sabihin na lahat ng biotech ay nanoteknolohiya.

Ang chromatography, mass spectrometry at electron microscopy ay ginagamit sa pagsusuri at paghihiwalay ng sample. Magkakaiba ang kanilang prinsipyo at hindi lahat ay umaasa sa parehong nanomaterial.

Maaaring gumamit ang ilang instrumento ng nanoporous na lamad at iba pang napakaliit na bahagi.

Ang mga bagong aplikasyon at paggamot ay maaaring magdagdag ng demand sa laboratory equipment, ngunit hindi ito awtomatikong nagreresulta sa benta.

May pagkakataong lumago ang kumpanya kasabay ng biotech at materials research, depende sa paggastos ng mga kostumer at kompetisyon.

7. Graphene Manufacturing Group (GMG)

Ang graphene ay isang patag na layer ng carbon na isang atom ang kapal. May mataas itong conductivity at pambihirang mekanikal na katangian sa angkop na kondisyon, ngunit ang paghahambing sa bakal ay nakadepende sa sukatan at kalidad ng materyal. Ang mga eksperimento tungkol dito ay ginawaran ng Physics Nobel noong 2010.

Pinagmulan: Applied Graphene Material

Ginagamit o sinusubukan ang graphene sa coating, lubricant at mga materyal na may pinahusay na thermal conductivity. Ang bisa laban sa corrosion at kemikal ay nakadepende sa pormulasyon at aplikasyon.

Pinagmulan: GMG

Kabilang sa pananaliksik ang mga semiconductor na nakabatay sa graphene (tingnan ang “Mga Semiconductor na Graphene: Narito Na Ba Sila?”). May pananaliksik din sa superconductivity ng graphene sa napakababang temperatura. Hindi ito patunay ng praktikal na superconductor sa temperatura ng silid. Sinusuri rin ang coating para sa baterya at lalagyan ng hydrogen.

Pinagmulan: GMG

Gumagawa ang GMG ng graphene sa pamamagitan ng paghihiwalay ng methane: carbon ang nagiging graphene at hydrogen ang kasamang produkto. Hindi methane at hydrogen ang dalawang kinakailangang feedstock sa paglalarawang ito. Iba ito sa paggawa mula sa graphite.

Noong 2023, ipinakilala nito ang pasilidad sa Australia na may inaangking kapasidad na hanggang isang milyong litro ng heat-transfer coating bawat taon. Kapasidad ito, hindi aktuwal na benta.

Gumagawa rin ang kumpanya ng graphene-aluminium-ion battery. Ang 290 Wh/kg, mabilis na pag-charge at mahabang cycle life na binanggit sa mga presentasyon ay mga resulta o target sa pag-unlad ng cell, hindi napatunayang performance ng komersiyal na EV battery pack.

Pinagmulan: GMG

8. Oxford Nanopore Technologies plc (ONT.L)

Gumagamit ang Oxford Nanopore ng flow cell na may nanopore. Habang dumaraan ang DNA o RNA, sinusukat ang pagbabago sa elektrikal na kuryente at ginagamit ang mga algorithm upang matukoy ang pagkakasunod-sunod. Nangangailangan pa rin ito ng mga biological reagent at paghahanda ng sample. Nakukuha ang datos habang tumatakbo ang eksperimento. Hindi ito ang unang pagkakataong makabasa ang isang computer ng genetic sequence.

Pinagmulan: Oxford Nanopore

Maaaring magbasa ng mahahabang sequence ang teknolohiya, na kapaki-pakinabang sa pagbuo ng genome at pagsusuri ng ilang variant. Ang klinikal na paggamit ay nangangailangan ng pagpapatunay para sa partikular na aplikasyon.

May portable at mas malalaking sequencer ang kumpanya. Ang dating panimulang presyo na humigit-kumulang 1,000 dolyar ay hindi kabuuang gastos ng bawat eksperimento, na maaari ring mangailangan ng flow cell, reagent at computing.

Nagbabago ang merkado habang umuunlad ang katumpakan, gastos at paggamit ng mahaba at maiikling read.

Maaaring makipagkompetensiya o magbigay ng pandagdag sa teknolohiya ng Illumina at Pacific Biosciences ang nanopore sequencing. Hindi tiyak na mapapalitan nito ang lahat ng ibang pamamaraan.

Tinalakay namin ang merkado sa “5 Nangungunang Kumpanya sa Genome Sequencing”.

Sinusuri rin ang nanopore para sa protina, pagbabago ng protina matapos mabuo at maliliit na molekula. Mga umuunlad na aplikasyon ito sa life sciences.

9. Nano Dimension

Nakatuon ang Nano Dimension (NNDM ) sa additive manufacturing ng electronics, kabilang ang conductive at dielectric na tinta at iba pang materyal. Hindi nangangahulugan na nanoscale ang lahat ng natapos na bahagi.

Kaugnay na pananaliksik ang tinalakay namin sa “Nanoscale na 3D Printing: Mga Hakbang Tungo sa Komersiyalisasyon”.

Pinagmulan: Nano Dimensions

Sa isang paghahambing na ipinakita ng kumpanya, iniulat nito ang mas mababang paggamit ng materyal, tubig at kemikal at mas mababang CO2. Nakadepende ang mga porsiyento sa proseso at saklaw ng paghahambing; hindi ito pangkalahatang resulta para sa lahat ng produkto.

May mga aplikasyon sa aerospace at automotive electronics. Ang mabilis na paglago mula 2020 ay bahagi ring bunga ng mga acquisition mula 2021; hindi ito dapat ipakahulugang kaparehong organic growth ng orihinal na negosyo.

Pinagmulan: Nano Dimensions

Noong panahong saklaw ng artikulo, may pagtatalo sa kontrol sa pagitan ng pamunuan at ng asset management firm na Murchinson.

Inakusahan ng dating pamunuan ang Murchinson na nais nitong kontrolin ang kumpanya at kunin ang halaga ng mga cash asset. Posisyon ito sa isang pagtatalo, hindi napatunayang layunin ng lahat ng panig.

Sa mga ulat noong 2024, nagpatuloy ang pagtatalo. Iniulat din ng kumpanya ang pagbawas sa cash burn habang nabigo ang mga naunang pagtatangkang bilhin ang Stratasys.

Ang halaga para sa mga shareholder ay nakadepende sa estratehiya, pamamahala, paggamit ng cash at resulta ng mga produkto. Hindi tiyak ang kalalabasan ng pagtatalo.

10. Nanobiotix

Ang NBTXR3 ay binubuo ng hafnium oxide nanoparticles na may iniulat na karaniwang sukat na humigit-kumulang 50 nm. Dinisenyo itong palakasin ang lokal na epekto ng radiotherapy.

Pinagmulan: Nanobiotix

Direkta itong ini-inject sa tumor. Ang hanggang siyam na beses na pagtaas sa paglipat ng enerhiya na binanggit sa mga materyal ng kumpanya ay pisikal o preclinical na sukatan, hindi siyam na beses na paggaling o klinikal na benepisyo.

Layunin nitong manatili sa tumor at ma-activate ng radiation. Ang pagiging inert sa isang mekanismo ay hindi garantiya na walang masamang epekto sa pasyente.

Pinagmulan: Nanobiotix

Sinusuri ang teknolohiya bilang pantulong sa radiotherapy para sa ilang solid tumor. Ang programa ng mga klinikal na pagsubok ay may kaugnayan sa Janssen, bahagi ng Johnson & Johnson (JNJ ), at MD Anderson. Ang bilang ng uri ng kanser at pasyente ay nakadepende sa petsa ng ulat. Patuloy na sinusuri ang kaligtasan at bisa.

Malawak ang paggamit ng radiotherapy sa kanser, kaya may potensiyal na merkado. Gayunman, ang pangangailangan para sa radiotherapy ay hindi katumbas ng pag-apruba o pagiging angkop ng NBTXR3 sa lahat ng pasyente.

Kasama sa kasunduan noong 2023 ang 30 milyong dolyar na paunang bayad sa lisensiya at 30 milyong dolyar na suporta para sa kaugnay na pananaliksik at pag-unlad. Ang hanggang 1.8 bilyong dolyar na karagdagang milestone payment ay may mga kondisyon at hindi kasalukuyang kita. Tumataas ang porsiyento ng royalty ayon sa antas ng benta, mula sa mahigit 10% hanggang mahigit 20%, alinsunod sa kontrata.

Pinagmulan: Nanobiotix

Dinisenyo ang Curadigm nanoprimer upang pansamantalang baguhin ang pag-clear ng ilang gamot ng atay at mapataas ang exposure; hindi nito basta pinapatigil ang buong atay. Ang Oocuity ay pananaliksik sa nanoparticle at aktibidad ng mga neuron. Ang neuropathic pain ay maaaring magmula sa gitna o peripheral na sistemang nerbiyos, hindi lamang sa utak. Hindi pa nangangahulugan ng napatunayang paggamot ang mga potensiyal na aplikasyon.

11. ON Semiconductor Corporation

Ang onsemi ay semiconductor company na gumagawa ng power at sensing technology, kabilang ang para sa sasakyan, renewable energy, industriya at iba pang gamit.

Ang automotive ay halos kalahati ng kita sa unang quarter ng 2023. Makasaysayang porsiyento ito; ang mga inaasahan hanggang 2025 ay mga pagtataya, hindi garantiya.

Pinagmulan: ON Semiconductors

Mahalagang bahagi ng estratehiya nito ang silicon carbide, isang matagal nang kilalang compound na angkop sa ilang high-voltage at mahusay na power-conversion system. Mahalaga ito sa inverter at mabilis na EV charging.

Isa ang silicon carbide sa ilang materyal na tumutulong sa electrification. May pananaliksik din sa paggamit nito sa supercapacitors at quantum computing.

Iniulat ng kumpanya ang mabilis na paglago sa ilang kaugnay na negosyo noong 2020–2022. Hindi dapat ipalagay na ang binanggit na 26% ay taunang paglago ng buong kumpanya sa lahat ng panahon.

May malawak itong customer base sa sasakyan at industriya. Ang onsemi ay nagpakilala rin noong Abril 2024 ng electrochemical sensor interface para sa mga aplikasyon gaya ng gas sensing. Hindi ito mismo ang isang kumpletong gas detector.

Maaaring lumaki ang demand sa silicon carbide at power electronics, ngunit may mga hamon sa kapasidad, presyo, kompetisyon at bilis ng paggamit ng EV.

Maaaring makinabang ang onsemi sa electrification at mga power system para sa data center at renewable energy. Ang benepisyo at paglago ng kita ay hindi awtomatikong tiyak.