Девять тенденций в силиконовой промышленности в 2024 году

Силиконы обычно оказывают низкое воздействие на окружающую среду, в то время как некоторые марки силикона очень подвержены деградации в экстремальных условиях. Это ограничивает полезность силиконов в высокопроизводительных сценариях применения, где спрос высок. Последние тенденции в силиконовой промышленности снижают их воздействие на окружающую среду, одновременно диверсифицируя их использование.

Эта статья освещает современные силиконовые технологии, такие как силиконовая 3D-печать, современные клеи и функциональные покрытия. Кроме того, новые составы силикона повышают устойчивость к экстремальным температурам и давлению, расширяя их потенциал для требовательных высокопроизводительных материалов.

1. Современные клеи и герметики
2. Аддитивное производство
3. Высокопроизводительные полимеры
4. Гибкая медицинская повязка
5. Функциональные покрытия
6. Адаптированный силикон
7. Термическое управление
8. Биосовместимые продукты
9. Визуализация имплантатов

Для углубленного изучения основных силиконовых тенденций и стартапов была проанализирована выборка из 568 стартапов и масштабируемых компаний со всего мира. Это исследование, основанное на данных, предоставляет инновационную аналитику, описывая основные тенденции и 20 многообещающих стартапов в силиконовой промышленности.

1. Современные клеи и герметики

Большинство традиционных клеев и герметиков сильно подвержены отказам адгезии, термостойкости и гибкости в экстремальных условиях. В результате несколько стартапов разрабатывают клеи и герметики на основе силикона для улучшения характеристик этих материалов. Они обеспечивают более прочное сцепление, более высокую устойчивость к высоким и низким температурам и способность изгибаться без потери адгезии. Это делает их эффективным решением для высокопроизводительных критических применений в отраслях возобновляемой энергетики, аэрокосмической и авиационной промышленности.

DeepMaterial разрабатывает силиконовые оптические клеи

DeepMaterial — это китайский стартап, специализирующийся на склеивании и защите высококачественных материалов для полупроводников и электроники. Его силиконовые оптические клеи характеризуются гибкостью, оптической прозрачностью и прочной адгезией к различным подложкам. Он также обеспечивает минимальные искажения и точную цветопередачу и может склеивать такие материалы, как полиэтилентерефталат или оксид индия и олова.

Кроме того, он устойчив к факторам окружающей среды и механическим нагрузкам, поэтому его можно использовать для создания прочных, высококачественных гибких экранов. Стартап также предлагает ряд материалов для клеевых и пленочных применений в таких разных областях, как терминалы связи и корпусирование полупроводников.

Medicud разрабатывает силиконовые клеи медицинского класса

Итальянский стартап Medicud производит Dryum — механическое устройство для инцизионной вакуумной терапии ран. Это одноразовое портативное решение, в котором используется силиконовый клей для смены повязок и современный перевязочный материал для улучшения оттока жидкости.

Кроме того, Dryum обеспечивает непрерывное отрицательное давление для ускорения заживления хирургических ран. Он обеспечивает экономичный и адаптируемый метод лечения ран всех размеров и форм. Для пациентов Dryum гарантирует тихое и комфортное заживление, снижая риск инфицирования.

NanoRial Technologies разрабатывает добавку на основе углеродных нанотрубок (УНТ)

Канадский стартап Nanorial специализируется на технологиях эксфолиации для эффективного диспергирования углеродных нанотрубок в больших масштабах. Его углеродная нанотрубковая добавка ANTIS-SIL улучшает антистатические и проводящие свойства различных силиконовых компаундов. Добавка обеспечивает сверхнизкое содержание углерода в продуктах, поддерживает широкий спектр цветов и устраняет горячие точки за счет равномерного распределения наполнителя.

Добавка стартапа также повышает механическую прочность без значительного изменения вязкости или плотности. В силиконовой промышленности она находит применение в проводящих чернилах, покрытиях, клеях и электродных материалах из силикона.

2. Аддитивное производство

Аддитивное производство на основе кремния является сложной задачей из-за присущей ему низкой скорости производства и сложностей, связанных с осаждением материала под действием гравитации. Для решения этой проблемы силиконовая промышленность внедрила гибридное производство, фотополимеризацию в ванне, прямую запись чернил (DIW) и свободноформное обратимое встраивание. Эти технологии улучшили печатаемость силиконов, сделав их более пригодными для массового производства.

Кроме того, эти передовые технологии печати используют оптимизированные составы материалов и системы мониторинга и контроля в реальном времени. Они увеличивают скорость производства, улучшают точность формы и обеспечивают равномерное осаждение материала. Эти преимущества прокладывают путь к более надежному и эффективному аддитивному производству на основе кремния.

3Deus Dynamics разрабатывает облачную платформу для складирования

Французский стартап 3Deus Dynamics развивает технологию 3D-печати с помощью своего аддитивного производственного процесса — динамического формования. Этот метод объединяет 3D-печать с литьем под давлением для обработки инъекционных материалов без химической модификации. Гранулированная среда, используемая в динамическом формовании, придает функциональные свойства конечному продукту, что приводит к созданию композитных материалов.

Кроме того, динамическое формование обеспечивает быстрое производство со скоростью до 100 миллиметров в секунду при разработке деталей. Метод печати стартапа решает такие проблемы, как структурное разрушение в процессе печати, и позволяет использовать различные инъекционные силиконы без переформулирования.

Lynxter развивает технологию мультиматериальной 3D-печати

Lynxter — французский стартап, предлагающий 3D-печать термопластами, керамикой и силиконом. Он интегрирует различные процессы для обеспечения связи и адаптивности. Продукция стартапа включает модульный 3D-принтер S600D со сменными рабочими головками и поддержкой нескольких материалов.

Lynxter S300X — это 3D-принтер компании для силикона и полиуретана, предназначенный для медицинских и промышленных применений. Он также печатает силиконовые эластомеры с различной твердостью по Шору и вязкостью. Его метод 3D-печати сокращает количество ручных операций при производстве ортезов и протезов.

Prayasta 3D Inventions предлагает 3D-принтер для силикона имплантационного класса

Индийский стартап Prayasta 3D Inventions использует передовые производственные технологии для создания имплантатов мягких тканей и протезов. 3D-принтер стартапа Silimac P250 печатает эластомеры имплантационного класса, такие как силикон, обеспечивая надежное и непрерывное производство. Этот 3D-принтер промышленного класса может работать непрерывно в течение длительных производственных циклов и вмещать до 14 000 мл силикона за одну заправку.

Кроме того, принтер поддерживает стерильную среду для производства высококачественных продуктов, подходящих для медицинских применений. Технология аддитивного производства имплантируемых эластомеров (iEAM) стартапа адаптирована для силикона имплантационного класса, что способствует разработке персонализированных медицинских решений с учетом потребностей каждого пациента.

3. Высокоэффективные полимеры

Многие силиконовые материалы и полимеры физически или химически нестабильны и со временем разрушаются. Для решения этой проблемы все чаще применяются инновационные продукты, такие как реактивные силиконовые полиэфиры и разветвленные силиконы. Это также гарантирует, что полимеры сохраняют свои свойства и функциональность даже в окислительных средах.

Это улучшение продлевает срок службы силиконовых изделий и расширяет сферу их применения в отраслях, где преобладают окислительные условия. Эта синергия открывает новые возможности для силиконов в аэрокосмической, химической промышленности и других областях, где материалы подвергаются механическим нагрузкам и суровым условиям окружающей среды.

Siloxene разрабатывает технологию полисилоксановых смол

Швейцарский стартап Siloxene производит Q-T полисилоксановые дендримерные полимерные смолы, которые специализируются на покрытиях, клеях и герметиках. Его собственная технология Q-T полисилоксановой смолы обеспечивает основу для высокопроизводительных материалов и создает гидрофобные и амфотерные соединения для устойчивых продуктов.

Платформа Q-T полисилоксана повышает производительность за счет использования сложных химических взаимодействий на конкретных границах раздела материалов. Кроме того, сырье и добавки на основе Q-T полисилоксана от Siloxene улучшают когезионную прочность матрицы клеевой смолы и связь между смолой и волокном.

TRAFOLO Magnetics предлагает моделирование компонентов

Польский стартап TRAFOLO Magnetics специализируется на разработке программного обеспечения для моделирования магнитных компонентов с акцентом на высокопроизводительные кремниевые компоненты. Программное обеспечение стартапа представляет собой инструмент трехмерного моделирования методом конечных элементов (МКЭ), адаптированный для силовой электроники, который интегрирует связанные решатели для электромагнитных и тепловых полей. Например, программное обеспечение может моделировать дроссели с мягким сердечником и граничными соединениями, такими как силикагель.

Кроме того, программное обеспечение предоставляет удобный интерфейс с шаблонами и примерами. Это помогает моделировать низкочастотное электромагнитное поведение трансформаторов и дросселей. Решения TRAFOLO Magnetics позволяют инженерам использовать эту технологию для цифрового тестирования моделей трансформаторов в различных конфигурациях, геометриях и ситуациях.

SiLIM Technologies производит аминосиликоновые эмульсии

Китайский стартап SiLIM Technologies производит инновационные силиконовые материалы для высокопроизводительных применений в различных отраслях промышленности. Его аминосиликоновые эмульсии представляют собой полисилоксановые материалы с увеличенной молекулярной структурой, которые включают аминогруппы посредством эмульсионной полимеризации. Это приводит к получению продуктов с улучшенной гладкостью, мягкостью и устойчивостью к стирке.

Введение гидроксильных групп дополнительно улучшает пленочные свойства и снижает содержание масла в продукте. Ключевые применения таких эмульсий включают кондиционеры для кожи, смягчители для тканей и волокон, а также добавки для шампуней. Продукты SiLIM Technologies, включая аминосиликоновые эмульсии, используются в автомобильной, электронной, медицинской и строительной отраслях.

4. Гибкие медицинские повязки

Силиконы известны своей биосовместимостью и мягкостью, но иногда они могут вызывать раздражение кожи или дискомфорт при длительном медицинском применении, особенно при использовании у пациентов с хрупкой кожей. Объединив силикон с новыми материалами и технологиями, стартап создал повязку, которая одновременно оптимизирует присущие силикону свойства и минимизирует потенциальное раздражение.

Повязка обеспечивает улучшенную воздухопроницаемость, регулирование влажности и адаптацию к контурам кожи. Это также обеспечивает больший комфорт для пациента и способствует более быстрому заживлению ран без недостатков, традиционно связанных с силиконовыми повязками.

Brella Health Brella Health производит гибкие силиконовые бинты

Американский стартап Brella Health представил бинт, который решает проблемы перевязки ран в клинических условиях. Его продукт, Bubble, представляет собой гибкий силиконовый бинт куполообразной формы, используемый для тампонирования ран в больницах.

Бинт Bubble решает проблемы недостаточной адгезивной целостности и повреждения кожи, связанные с типичными медицинскими повязками, что делает его эффективной альтернативой. Подход стартапа к уходу за ранами снижает необходимость в смене повязок, что приводит к уменьшению отходов продукции и более низкому риску инфекции.

Pharmadome создает защитный спейсер для ран

Итальянский стартап Pharmadome производит силиконовую медицинскую повязку, которая может использоваться в качестве защитного спейсера для ран, изготовленную из гипоаллергенного медицинского TPE. Перфорированный щит чашеобразной формы под названием SIMOPOD имеет модульную конструкцию, позволяющую удалять секции для размещения ран разного размера. В отличие от традиционных повязок, он служит защитным барьером между раной и традиционными медицинскими повязками, гарантируя, что рана остается неповрежденной.

Полужесткая структура SIMOPOD со специальными мелкими отверстиями создает стерильную среду, способствующую естественному высыханию и быстрому заживлению ран. Конструкция также обеспечивает достаточную вентиляцию для нанесения кремов или мазей. Кроме того, ее модульная конструкция делает ее пригодной для широких или неровных ран.

5. Функциональные покрытия

Силиконовые покрытия проблематичны с точки зрения механизмов отверждения и способности обеспечивать устойчивую, долговременную защиту, особенно в суровых условиях. Инновационные технологии, такие как УФ-отверждаемые силиконовые антиадгезионные системы, решают эту проблему. Они основаны на силиконовых акрилатах и обеспечивают более эффективный процесс отверждения за счет свободнорадикального механизма.

Кроме того, разработка наносиликоновых восковых покрытий предлагает защитное, прозрачное и обратимое решение. Это облегчает защиту деликатных материалов. Эти покрытия обеспечивают долговременный и стабильный поверхностный эффект, а также обеспечивают дополнительные функции, такие как антимикробная или повышенная устойчивость к УФ-излучению.

YUKA Performance Chemicals производит силиконовые поверхностно-активные вещества.

Турецкий стартап YUKA Performance Chemicals специализируется на специализированных модификаторах поверхности для водных покрытий. Его продукт DENSURF SM 102 улучшает смачиваемость и растекаемость покрытий за счет снижения их поверхностного натяжения. В результате он предотвращает дефекты поверхности и обеспечивает более гладкую отделку.

Химическая структура DENSURF SM 102 состоит из полиэфир-модифицированного полидиметилсилоксана, который придает покрытиям уникальные свойства. Он может использоваться в архитектурных покрытиях, полиграфических красках и покрытиях для дерева.

Excellence Coatings производит легкосмываемые покрытия и добавки.

Excellence Coatings — немецкий стартап, специализирующийся на антиадгезионных покрытиях. Его силиконовая поверхностная добавка Aversil 936 для EB-отверждаемых покрытий обеспечивает долговременную легкую очистку и отделение от ленты. Другие продукты компании, Aversil 824 и 412, представляют собой силиконовые добавки для УФ-отверждаемых покрытий, которые снижают поверхностное натяжение и обеспечивают постоянный эффект легкой очистки.

 

Продукты компании различаются по полимерной структуре и вязкости, что позволяет с экономической эффективностью модифицировать покрытия. Ее покрытия и добавки используются в широком спектре применений, таких как поддержание чистоты поверхностей..

6. Индивидуальные силиконы

Обычные силиконовые составы предлагают широкий спектр свойств, но могут не отвечать конкретным потребностям, что приводит к низкой производительности в определенных применениях. В результате стартапы модифицируют силиконы, вводя специфические функциональные группы или изменяя полимерные цепи для достижения желаемых свойств.

Будь то повышение биосовместимости медицинских имплантатов, электропроводности или УФ-стабильности, эти индивидуальные силиконы обеспечивают оптимальную производительность в конкретных средах и приложениях.

ROMAKK Chemicals предлагает производные силикона

ROMAKK Chemicals — индийский стартап, производящий индивидуальные силиконовые решения. Его производные силикона улучшают мягкость и эластичность тканей. Они также являются эффективными водоотталкивающими средствами в строительной отрасли, защищая поверхности от воздействия окружающей среды.

Кроме того, пеногасители компании предотвращают образование пены, что критически важно в таких отраслях, как водоподготовка и текстильная промышленность. Противовспенивающие продукты выпускаются в различных формах, таких как водные продукты для водоподготовки, масляные продукты для нефтеперерабатывающих заводов и порошковые продукты для моющих средств. Индивидуальные силиконовые решения компании удовлетворяют потребности различных отраслей благодаря их универсальности.

UNIQ Chemicals производит силиконовые масла

Турецкий стартап UNIQ Chemicals производит силиконовые масла, необходимые для эмульгирования и производства различных промышленных продуктов. Его AKSILOX RAF 210 представляет собой активированное аминофункциональное силиконовое масло, предназначенное для полиэфирных (ПЭС) тканей. Другой вариант, AKSILOX RAF 440, представляет собой негидрофобное силиконовое масло для всех типов волокон.

В дополнение к этим продуктам, силиконовые жидкости компании доступны с различными аминными числами и составами, чтобы соответствовать широкому спектру требований и обеспечить оптимальную производительность. Они могут использоваться в качестве основных материалов или вспомогательных веществ с такими свойствами, как гидрофобность.

7. Терморегулирование

Основной проблемой для всех электрических систем является отсутствие эффективного и быстрого рассеивания тепла. Силиконовые материалы решают эти тепловые проблемы с помощью инновационных технологий, таких как включение теплопроводящих наполнителей или улучшение структуры силиконовой матрицы.

Такие силиконовые продукты для терморегулирования эффективно рассеивают тепло, обеспечивая поддержание оптимальных рабочих температур устройств. В результате срок службы этих компонентов увеличивается, а риск отказов, связанных с перегревом, значительно снижается.

ElastaPro предлагает твердые силиконовые листы

ElastaPro — американский стартап, производящий силиконовые листы высокой температурной стойкости. Этот лист использует передовую технологию термостабилизаторов для обеспечения более высокой термостойкости. Он также обеспечивает лучшую электроизоляцию и подходит для уплотнений и прокладок. Другие особенности этого материала включают Устойчивость к УФ-излучению и озону, нетоксичность и химическая инертность.

 

Кроме того, лист сохраняет чрезвычайно высокую прочность на разрыв, удлинение и прочность на раздир после пребывания в высокотемпературной среде в течение нескольких часов. В результате листы ElastaPro эффективны в таких областях применения, как изоляционные панели, выхлопные системы и пищевая промышленность, требующих более высокой термостойкости, чем силиконы общего назначения.

Aarkay разрабатывает силиконовый инкапсуляционный материал

Индийский стартап Aarkay производит герметики для электронных устройств. Эти герметики имеют среднюю твердость по Шору А, что облегчает переработку в случае отказа. Кроме того, силиконовые заливочные компаунды стартапа имеют среднюю вязкость для обеспечения легкого течения и доступны в различных соотношениях.

Высокая теплопроводность заливочных компаундов обеспечивает оптимальную производительность, будь то светодиодное освещение или источники питания электроники. Кроме того, силиконовые заливочные и герметизирующие компаунды устойчивы к воде, химикатам, ударам, разрядам напряжения, вибрации, физическим повреждениям и пламени.

8. Биосовместимые продукты

Определенные составы силикона могут вызывать неблагоприятные иммунные реакции или осложнения после длительной имплантации в организм. Стартапы решают эту проблему, улучшая процесс синтеза и вводя биодружественные добавки.

Биосовместимые варианты силикона улучшают совместимость с биологическими системами, сводя к минимуму побочные реакции и обеспечивая более безопасное и эффективное использование в продуктах. Это включает медицинские устройства, имплантаты и другие устройства здравоохранения.

NK TECH предлагает гибкие протезы

NK TECH — польский стартап, производящий гильзы для ортопедической хирургии, ориентированные на потребности после ампутации. Продукт стартапа, Silint, служит внутренней мягкой протезной гильзой, которая работает вместе с внешней жесткой гильзой. Он также обеспечивает надежную фиксацию культи ампутанта для обеспечения комфорта и безопасности.

 

Другой продукт NK TECH, PneumoSilint, позволяет точно подогнать гильзу для учета колебаний объема культи. Это достигается с помощью воздушной камеры в силиконовой стенке, которая регулируется с помощью насоса. Медицинский силикон обеспечивает биосовместимость и предотвращает аллергию и сенсибилизацию кожи. Конструкция PneumoSilint также способствует стабилизации протеза, улучшая контроль движений и безопасность.

Functional Restorations предлагает изготовленные на заказ грудные имплантаты

Базирующийся в США стартап Functional Restorations специализируется на изготовлении индивидуальных силиконовых и 3D-печатных протезных реставраций для людей с отсутствующей или дефектной анатомией. Стартап создает грудные протезы на основе конкретной формы и текстуры кожи женщины, чтобы обеспечить комфорт и реалистичность. Благодаря персональному окрашиванию имплантаты могут быть расписаны вручную в соответствии с тоном кожи человека.

 

Процесс изготовления протезов стартапа включает предоперационное цифровое сканирование, которое фиксирует точные цифровые изображения анатомии груди до операции. Кроме того, технология производства с цифровой поддержкой Functional Restorations помогает создавать персонализированные протезные скульптуры.

9. Визуализация имплантатов

При диагностической визуализации, такой как МРТ или УЗИ, медицинские имплантаты иногда могут создавать артефакты или затенять окружающие ткани. Чтобы решить эту проблему, инновации в технологии визуализации имплантатов включают специальные маркеры или используют усовершенствованные детекторы для получения изображений с более высоким разрешением.

Кроме того, стартапы разрабатывают имплантаты, более совместимые с технологиями визуализации. Эти достижения обеспечивают более четкие и точные результаты визуализации. Они позволяют медицинским работникам более эффективно контролировать, диагностировать и планировать лечение без помех со стороны традиционных силиконовых имплантатов.

AB-CT совершенствует технологию диагностической визуализации груди

Немецкий стартап AB-CT предлагает диагностическую визуализацию груди с помощью своего продукта nu: view. Это КТ-сканер для груди, использующий спиральную КТ и технологию подсчета фотонов. Продукт также может выполнять сканирование без сжатия для женщин с имплантатами.

В отличие от обычной сцинтилляции, nu: view использует детектор прямого преобразования, изготовленный из теллурида кадмия (CdTe). Технология обеспечивает высокое разрешение изображения, низкую дозу облучения и короткое время сканирования по сравнению с текущей маммографией.

Разработка экологичных производных силикона снижает экологический след в процессе производства и утилизации. Эти «зеленые» альтернативы также сохраняют высокие стандарты качества, ожидаемые от обычных силиконов. Кроме того, инновации в области переработки и повторного использования силиконов способствуют развитию экономики замкнутого цикла.

Кроме того, сочетание нанотехнологий с силиконами улучшило свойства материала: от повышенной электропроводности до увеличенной прочности. Тенденции и стартапы в силиконовой промышленности, описанные в этом отчете, лишь поверхностно затрагивают тенденции, выявленные в ходе инновационного процесса, основанного на данных, и поиска стартапов.

Открытие новых возможностей и новых технологий и их применение в вашем бизнесе может значительно способствовать получению конкурентного преимущества, использованию тенденций и совместному продвижению вперед.