反射率太高！纳米球墨水有望让大飞机减重10%【附纳米材料技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

1月30日，据科技日报报道，日本神户大学开发了一种新方法，可产生永不褪色的结构色，且不受限于视角，还能被打印出来。这种材料对环境和生物的影响很小，而且可以薄涂，有望显著改善传统涂料的重量。研究论文发表在30日《美国化学会应用纳米材料》杂志上。

日本神户大学材料工程师一直在开发一种产生颜色的全新方法。在前期工作中，他们实现了精确的粒径控制并开发了球形和晶体硅纳米粒子的胶体悬浮液。这些单一的硅纳米颗粒通过米氏共振现象以明亮的颜色散射光线，这使工程师们能够开发结构色墨水。

研究人员表示，单层稀疏分布的硅纳米粒子厚度只有100—200纳米，颜色鲜艳，每平方米的重量不到0.5克。这使其成为世界上最轻薄的彩色涂层之一。

结果表明，尽管纳米球覆盖的表面很小，但反射率很高，这是由于其具有非常大的散射效率。这意味着，着色只需极少量的硅晶体。

研究人员表示，传统的飞机涂层的颜料有几百公斤重，如果使用基于纳米球的墨水，或许能够将重量降低到原来的10%以下。

图片来源：摄图网

技术价值观察

通过报道，我们了解到这项纳米材料技术能够产生永不褪色的结构色，不受视角限制，并且可以被打印出来。与传统材料相比，它对环境和生物的影响更小，而且可以薄涂，有望显著减轻涂料的重量。

该技术位于产业链中游环节。根据纳米材料产业链来看，上游为原料供应和设备。设备主要包括粉碎、混合/分散、测试等涉及到纳米材料制备、加工的设备；中游环节为纳米材料的生产制备，包括纳米粉体、纳米薄膜、纳米纤维、纳米块体，还包括以此加工形成的纳米复合粉体、纳米磁性液体、纳米涂层材料、纳米改性纤维及金属/陶瓷/塑料基等纳米复合材料；下游包括在电子信息、新能源、生物医药、建筑化工、服装纺织、节能环保、结构增强等领域的应用。

宏观市场环境

根据中国企业数据库企查猫，目前中国纳米材料行业的主要企业共有24867家，其中以2019年为主要注册热潮，2021年注册企业数量为3849家，截至2022年10月19日，2022年已注册114家纳米材料企业。

纳米材料细分产品众多，市场竞争程度差异较大，部分工艺制备较为完善的细分行业龙头企业已逐渐形成。其中重点纳米材料产品有碳纳米管、石墨烯、纳米级蒙脱土、纳米碳酸钙等。其中碳纳米管行业主要竞争企业有天奈科技、集越纳米、昊鑫科技等、石墨烯行业主要竞争企业有方大炭素、杉杉股份等，纳米级蒙脱土主要生产企业有丰虹集团等、纳米碳酸钙实力企业有华纳集团、九峰纳米钙等。

近年来，在政策和市场需求的大力推动下，我国纳米材料市场规模呈现出较快的增长趋势。根据Frost & Sullivan数据，中国纳米材料产业市场规模由2014年的481.3亿元，增长到了2018年的791.0亿元，年复合增长率为13.2%。随着纳米材料生产技术的改良及下游需求增加，2019年起我国纳米材料产业市场规模增速有所提升，前瞻预计至2024年，我国纳米材料产业市场规模将接近2000亿元。

中国纳米材料技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，目前纳米材料关键技术强相关的城市集群主要集中在长三角地区，尤其是山东省成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于纳米材料，成为潜在的纳米材料技术发展中心。根据热力图的分布，长三角地区有极大的可能性成为纳米材料技术的先导区域。重点关注山东省淄博市、浙江省宁波市、江苏省苏州市和常州市等地的相关企业，以及这些地方对纳米材料产业发展的投资环境和潜力市场。

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更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国纳米材料行业发展前景与投资预测分析报告》

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