به گزارش روز یکشنبه گروه علمی >>ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، بر اساس تازه‌ترین گزارش منتشر شده از سوی شرکت مشاوره‌ای پولاریس مارکت ریسرچ (Polaris Market Research)، بازار جهانی نقاط کوانتومی گرافنی (Graphene Quantum Dots – GQD) با رشدی چشمگیر مواجه خواهد شد. ارزش این بازار که در سال ۲۰۲۴ معادل ۵.۸۰ میلیون دلار برآورد شده بود، انتظار می‌رود تا پایان سال ۲۰۳۴ به ۳۱.۷۶ میلیون دلار برسد؛ رشدی با نرخ سالانه مرکب (CAGR) بیش از ۱۸.۶ درصد در بازه ۲۰۲۵ تا ۲۰۳۴.
نگاهی به نقاط کوانتومی گرافنی
نقاط کوانتومی گرافنی، قطعاتی بسیار کوچک از گرافن در مقیاس نانو هستند؛ معمولاً با اندازه‌ای کمتر از ۱۰ نانومتر. برخلاف گرافن بالک که ساختاری دو بعدی دارد، نقاط کوانتومی گرافنی ساختاری صفر بعدی داشته و به دلیل اثرات لبه‌ای و محدودیت کوانتومی، دارای خواص نوری و مکانیکی منحصربه‌فردی هستند.
این ویژگی‌ها موجب بروز پدیده‌هایی مانند فلورسانس و فوتولومینسانس می‌شوند که کاربرد این نقاط را در حوزه‌هایی نظیر تصویربرداری زیستی، حسگرهای زیستی، دارورسانی و اپتوالکترونیک ممکن می‌سازد. همچنین، حضور گروه‌های عاملی حاوی اکسیژن روی سطح این نقاط، انحلال‌پذیری آن‌ها در آب و سازگاری زیستی‌شان را افزایش داده است.
قابلیت تنظیم ویژگی‌های نوری با تغییر اندازه، شکل، ترکیب سطحی یا دوپ‌کردن با عناصر دیگر مانند نیتروژن یا گوگرد، زمینه‌ساز استفاده گسترده‌تر از این مواد در صنایع پیشرفته شده است.
پویایی‌های بازار: از نمایشگر تا انرژی پاک
یکی از محرک‌های اصلی رشد بازار، کاربرد نقاط کوانتومی گرافنی در صنعت الکترونیک مصرفی است. این نقاط قابلیت تنظیم شدت روشنایی و پاسخ‌دهی سریع به نور را دارند، به‌طوری‌که در صفحات نمایش LED باعث افزایش وضوح رنگ و کاهش مصرف انرژی می‌شوند. همچنین در سلول‌های خورشیدی، GQDها توان جذب نور را افزایش داده و بازده تبدیل انرژی را بهبود می‌بخشند.
در حوزه انرژی پاک، این نانوذرات در طراحی باتری‌ها و ابرخازن‌ها به‌کار می‌روند و با کاهش زمان شارژ و افزایش راندمان، راهکاری کارآمد برای گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر فراهم می‌کنند.
چشم‌انداز منطقه‌ای و جایگاه بازیگران کلیدی
در سال ۲۰۲۴، آمریکای شمالی با تکیه بر سرمایه‌گذاری‌های گسترده در پژوهش و توسعه، به‌ویژه در ایالات متحده و کانادا، پیشتاز بازار جهانی بود. اما پیش‌بینی می‌شود که آسیا-اقیانوسیه با بالاترین نرخ رشد سالانه در فاصله ۲۰۲۵ تا ۲۰۳۴، به بازیگر اصلی بازار تبدیل شود. توسعه ظرفیت‌های تولیدی، پیشرفت‌های فناوری و رشد صنایع مصرف‌کننده از جمله دلایل این روند هستند.
در بخش رقابت، بازار شاهد حضور ترکیبی از شرکت‌های باسابقه و تازه‌وارد است. از جمله بازیگران کلیدی این صنعت می‌توان به شرکت‌های زیر اشاره کرد:
American Elements, Avantama, BOE Technology, CD Bioparticles, Hansol Chemical, Merck KGaA, Nanografi Advanced Materials, NNCrystal, Ocean Nanotech, QDI Systems
طبق این گزارش، در سال ۲۰۲۴ بخش قطعات الکترونیکی بیشترین سهم بازار را به‌خود اختصاص داد که نتیجه رشد ادغام GQD در نسل جدید فناوری‌های الکترونیک است. همچنین، در بخش نوع محصول، نقاط کوانتومی گرافنی خالص به‌دلیل هدایت الکتریکی بالا، پایداری نوری و ساختار پایدار، نرخ رشد قابل‌توجهی را در سال‌های آینده تجربه خواهند کرد.
کاربردهای مختلف بازار شامل رنگ‌ها و پوشش‌ها، قطعات الکترونیکی، کامپوزیت‌ها و باتری‌ها است و انواع GQD شامل نقاط کوانتومی گرافن اکسید و نقاط کوانتومی گرافن خالص می‌شود.