آینده پژوهی سیلیکون
در جهانی که شیفته نوآوریهای دیجیتال، هوش مصنوعی و گذار به انرژیهای پاک است، اغلب فراموش میکنیم که تمام این انقلابها بر شانههای موادی فروتن اما همهکاره ایستادهاند. ما خودروسازی، تجهیزات پزشکی و نیمههادیها را تحسین میکنیم، اما به ندرت به «سیلیکونها» (Poly-siloxanes) میاندیشیم؛ پلیمرهای مصنوعی شگفتانگیزی که زیرساخت مادی این پیشرفتها را ممکن میسازند. سیلیکونها موادی برای تمام فصول هستند؛ گاهی به شکل یک الاستومر (لاستیک) مقاوم در برابر حرارت، گاهی به شکل یک رزین سخت برای پوششدهی و گاهی به شکل یک سیال (روغن) لطیف در محصولات آرایشی.
این بازار، که نمادی از بلوغ صنعتی است، نه با جهشهای انفجاری، بلکه با رشدی استوار و بنیادین، اهمیت خود را به اثبات میرساند. پیشبینی میشود ارزش بازار جهانی سیلیکون از ۱۶.۷ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۱ با نرخ رشد مرکب سالانه (CAGR) ۶.۰ درصد، به ۳۱.۹۵ میلیارد دلار تا سال ۲۰۳۰ برسد. این نوشتار با نگاهی تحلیلی، به آینده پژوهی این ماده همهکاره میپردازد و بررسی میکند که چرا بدون این ماده، ساختن آیندهای سبزتر، سالمتر و متصلتر تقریباً غیرممکن است.
قدرت شگفتانگیز تطبیقپذیری
راز تسلط سیلیکونها در خواص منحصربهفرد آنها نهفته است. این پلیمرها که از زنجیرهای از اتمهای سیلیکون و اکسیژن ساخته شدهاند، دارای پایداری حرارتی فوقالعاده، مقاومت بالا در برابر آب، خواص عایق الکتریکی عالی و مقاومت در برابر فرسودگی و پیری هستند. این تطبیقپذیری بینظیر، سیلیکونها را به یک «ماده توانمندساز» برای صنایع پیشرو تبدیل کرده است.
رشد شش درصدی این بازار توسط چهار موتور قدرتمند هدایت میشود. اول، ساختوساز مدرن که برای بهرهوری انرژی به درزگیرها (Sealants) و عایقهای ضدآب و هوای مبتنی بر سیلیکون نیاز دارد. دوم، صنعت الکترونیک که در آن خواص عایقبندی سیلیکونها برای محافظت از قطعات حساس حیاتی است. سوم، حملونقل و انرژیهای نو که از قطعات مقاوم در برابر حرارت در خودروها تا پوششهای محافظ در پنلهای خورشیدی از این ماده بهره میبرند و در نهایت، حوزه سلامت و بهداشت که به دلیل زیستسازگاری (Biocompatibility) در ایمپلنتهای پزشکی و به دلیل ایجاد حس لطیف، در محصولات آرایشی-بهداشتی به طور گسترده از آن استفاده میکند.
نگاهی به نقشه بازار و بازیگران اصلی
اگر بخواهیم بدانیم کدام نوع از سیلیکون بیشترین سهم را دارد، به بخش «سیالات» میرسیم. ارزش این بخش در سال ۲۰۲۱ بیش از ۷ میلیارد دلار بود و پیشبینی میشود با نرخی بالاتر از شش درصد رشد کند. این تسلط به دلیل خواص شگفتانگیز این سیالات مانند تراکمپذیری بالا (برخلاف روغنهای نفتی) و حس سبکی و مطبوعی است که ایجاد میکنند. به همین دلیل، این مواد ستون فقرات صنعت مراقبت شخصی و آرایشی هستند.
اما این سیالات و سایر انواع سیلیکون در کجا به کار میروند؟ «فرآیندهای صنعتی» پاسخ اصلی است. انتظار میرود ارزش این بخش تا سال ۲۰۳۰ از مرز ۷.۵ میلیارد دلار عبور کند. این نشاندهنده نقش حیاتی سیلیکونها به عنوان یک ماده کمکی در صنایع سنگین است. از پوششهای صنعتی و تولید کاغذ گرفته تا حفاریهای فراساحلی نفت و گاز (که در آن به عنوان عامل ضد کف استفاده میشوند)، سیلیکونها کارایی و قابلیت اطمینان فرآیندها را افزایش میدهند.
از نظر جغرافیایی، بازار اروپا با ارزشی بیش از ۴ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۱ و نرخ رشد سالانه بالای پنج درصد، داستانی از ترکیب سنت و نوآوری را روایت میکند. این رشد بر دو ستون استوار است: صنعت ساختوساز قوی در کشورهایی مانند آلمان و بریتانیا و همچنین جایگاه اروپا به عنوان یکی از بزرگترین بازارهای لوازم آرایشی و بهداشتی جهان.
آینده نگاری موانع پیش روی این ماده همهکاره
با وجود این چشمانداز روشن، آینده سیلیکونها بدون چالش نیست. مهمترین این موانع، هزینه بالای تولید و پیچیدگیهای زنجیره تأمین است. هر اختلالی میتواند قیمت نهایی را بالا برده و رقابتپذیری آن را در برابر جایگزینها کاهش دهد. در کنار آن، نگرانیهای زیستمحیطی نیز وجود دارد. دوام بالای سیلیکونها یک شمشیر دولبه است؛ همانطور که در برابر فرسودگی مقاوم هستند، در محیط زیست نیز به راحتی تجزیه نمیشوند. این امر نگرانیهایی را در مورد پایداری بلندمدت آنها ایجاد کرده است. در نهایت، رقابت با جایگزینهای ارزانتر در برخی کاربردها، میتواند سهم بازار سیلیکونها را، بهویژه در صنایع حساس به قیمت، تهدید کند.
داستان سیلیکون، داستان یک ماده بنیادی است. این ماده شاید ستاره درخشان نوآوریهای آینده نباشد، اما بدون شک، صحنهای است که ستارهها بر روی آن میدرخشند. از ایمپلنتهایی که زندگی را نجات میده دهند تا عایقهایی که امکان ساخت تراشههای سریعتر را فراهم میکنند، سیلیکونها زیرساخت مادی نامرئی هستند که به آینده اجازه میدهند شکل بگیرد. رشد پایدار این بازار نشان میدهد که هرچه جهان ما پیچیدهتر و فناورانهتر میشود، نیاز ما به این ماده همهکاره و قابل اعتماد نیز بیشتر خواهد شد.
منابع: