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市場調査レポート

法則を打ち破る:新規のメタマテリアルによる、物質性能の新たな方向性への誘導

Breaking the Rules: Emerging Metamaterials Drive Performance in New Directions

発行 Lux Research 商品コード 309490
出版日 ページ情報 英文
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法則を打ち破る:新規のメタマテリアルによる、物質性能の新たな方向性への誘導 Breaking the Rules: Emerging Metamaterials Drive Performance in New Directions
出版日: 2014年07月23日 ページ情報: 英文
概要

ナノマテリアルとは、注意深く調整されたマイクロ構造/ナノ構造に由来する非日常的な機械的・電磁的・音響的特性を持つ素材のことを指します。光の波長より遥かに小さい分解能を用いる「スーパーレンズ」や、電磁的放射を物体周辺で完全に捻じ曲げる「透明マント」といった代表的事例は、特に通信・電子工学・防衛の分野で、大規模で革新的な効果をもたらす可能性があることを示しています。しかし、こうした技術の実現化の可否は、微細パターニングが実現可能で、かつコスト効率的な製造方法が開発できるかどうかにかかっています。

当レポートでは、世界のメタマテリアルの開発・実用化の現状と将来展望について分析し、主要開発企業における進行状況や、短・中・長期的な市場機会について調査すると共に、特許活動や現在までの商用化の動きに基づいて、今後の活用分野について考察しております。

エグゼクティブ・サマリー

市場環境

  • 素材のマイクロ構造を正確にパターン化することで、開発者は、他のどの素材にも見出せない有効な特性を引き出すことができる

市場分析

  • 多くの企業・組織がメタマテリアルの開発を進めているが、商業化は遅れがちで、確実な見通しも立てにくい

将来展望

図表一覧

  • 図:市場構造の技術特性への影響を図るための長期分析アンテナ
  • 図:この50年間のメタマテリアル開発の動き
  • 表:メタマテリアルの新たな特性:3つの観点からの評価
  • 図:SRR(スプリットリング共振器)の配列と金属粒子による電磁的メタマテリアルの実現化
  • 図:音響的なメタマテリアルはほぼどの物質からでも作り出せられる
  • 図:DukeとPenn Stateが、刊行論分数で世界をリード
  • 表:一部の製品立ち上げチームは、電磁的メタマテリアルに特化する
  • 表:米国・EU・中国政府の研究開発(R&D)支出額が大半を占める
  • 図:通信・電子工学・防衛部門に対象を絞る開発企業
  • 図:メタマテリアルの活用分野の拡大見通し
目次

Metamaterials are materials that derive unusual mechanical, electromagnetic, or acoustic properties from a carefully controlled microstructure or nanostructure. Proof-of-concept demonstrations such as "superlenses" that can produce images with resolutions much smaller than the wavelength of light used, or "invisibility cloaks" that redirect electromagnetic radiation completely around an object, suggest high long-term disruptive potential, particularly in communications, electronics, and defense. However, practical implementation of these technologies depends on developing cost-effective manufacturing methods that allow fine patterning. This report assesses the current state of metamaterial research and commercial progress, identifies leading developers, and highlights near-, medium-, and long-term opportunities. In addition, the report forecasts future metamaterials adoption based on patent activity and commercial milestones to date.

Table of Contents

EXECUTIVE SUMMARY

LANDSCAPE

By finely patterning material microstructure, developers can tune effective properties to values not found in any bulk materials.

ANALYSIS

Many organizations develop metamaterials, but commercial adoption will be slow and staggered.

OUTLOOK

Table of Figures

  • Figure 1: Graphic Log-periodic Antenna Illustrates How Structure Can Influence Properties
  • Figure 2: Graphic Metamaterials Development Dates Back 50 Years
  • Figure 3: Table Three Major Classes of Metamaterials Exhibit Novel Properties
  • Figure 4: Graphic Arrays of SRRs (left) and Metallic Particles (right) Enable Electromagnetic Metamaterials
  • Figure 5: Graphic Acoustic Metamaterials Can Be Made from Almost Any Substance
  • Figure 6: Graphic Duke and Penn State Lead on Published Papers
  • Figure 7: Table Limited Start-up Community Focuses on Electromagnetic Metamaterials
  • Figure 8: Table U.S., EU, and China Lead Government R&D Funding
  • Figure 9: Graphic Corporate Developers Target Communications, Electronics, and Defense
  • Figure 10: Graphic Widespread Use of Metamaterials Projected in 2024
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