Top 10 des actions de nanotechnologie

La révolution nanotechnologique en cours

Loin de relever du domaine de la science-fiction, les nanotechnologies sont déjà partout autour de nous. Cela a principalement commencé avec l’industrie des semi-conducteurs, qui a dû progressivement évoluer vers l’échelle nanométrique (un millionième de mètre) pour continuer à augmenter la densité des transistors dans les puces informatiques.

Les progrès réalisés dans la fabrication à l’échelle nanométrique permettent désormais à la nanotechnologie d’entrer dans de nombreux autres secteurs, de l’industrie pharmaceutique au textile en passant par l’énergie.

Nanomerveilles

La nanotechnologie promet également de créer de nombreux matériaux merveilleux, notamment le graphène, le borophène, les nanotubes et d'autres matériaux capables d'être supérieurs à l'acier, au béton ou même au titane à tous égards : plus légers, mécaniquement plus solides, plus résistants aux contraintes, à la chaleur et au froid. .

Généralement caractérisés par des formes plates/2D uniques, ces matériaux pourraient même être supraconducteurs à température ambiante.

Ainsi, à leur tour, ces matériaux merveilleux ont des propriétés uniques qui pourraient rendre possibles de véritables concepts de science-fiction, comme les ascenseurs spatiaux, les moteurs de masse, les trains hyperloop, les voitures volantes, les implants bioniques, l’IA au niveau humain, etc.

Nous avons discuté plus en détail de quelques-uns de ces matériaux et des dernières nouvelles à leur sujet dans les articles suivants :

• Semi-conducteurs en graphène – Sont-ils enfin là ?
• Du graphène au Goldene : les matériaux avancés à couche unique ouvrent de nouvelles portes pour de futures découvertes
• Comme le graphène, mais en mieux.

Industries touchées par la nanotechnologie

Comme mentionné précédemment, les industries qui utilisent actuellement les nanotechnologies de manière continue sont principalement celles des semi-conducteurs.

Voici quelques-uns des autres secteurs qui l’adoptent rapidement :

• Médecine et produits pharmaceutiques.
• Batteries.
• Énergie verte : panneaux solaires, production d'hydrogène, dessalement, etc.
• Aérospatial.
• Construction.
• Textiles.
• Transports et automobile.
• Production alimentaire et agriculture.
• Produits chimiques.

Peut-être pourrait-il être plus rapide de dresser une liste des secteurs pas intégrant les nanotechnologies dans leurs procédés…

Vous pouvez également voir une « vue d'ensemble » de l'adoption des nanotechnologies dans diverses industries et des exemples dans cette publication scientifique de 2023 intitulée «Nanotechnologie : une révolution dans l'industrie moderne ».

Top 10 des entreprises de nanotechnologie

Cette liste semble couvrir la plupart des applications et des innovations en matière de nanotechnologies plutôt que seulement les plus grandes entreprises de nanotechnologie, qui tendent à être toutes actives dans l'industrie des semi-conducteurs.

1. Applied Materials

Applied Materials propose une myriade de produits prenant en charge la fabrication de semi-conducteurs. La plupart seront difficiles à comprendre pour les non-ingénieurs, comme « Films barrières métalliques et d'oxyde », « Films à changement de couleur et holographiques » ou « Couches métalliques à motifs dans la chambre. »

Source: Applied Materials

Cela en fait un fournisseur central pour «pratiquement tous ceux qui fabriquent une puce électronique.» Et fait donc également partie intégrante du boom de l’IA.

Cela rend également son modèle économique très stable, avec plus de 60 % des revenus provenant d'abonnements comme le renouvellement automatique des équipements, les services de maintenance, la vente de consommables, etc. En moyenne, ces contrats durent 2.6 ans et sont renouvelés dans plus de 90 % des cas. .

Cela a conduit l’entreprise à enregistrer 15 trimestres consécutifs de croissance d’une année sur l’autre fin 2022.

La société a régulièrement augmenté sa distribution de dividendes, même si la hausse plus rapide du cours des actions a réduit le rendement du dividende. Depuis 2012, la société a également racheté environ un quart de ses actions en circulation.

Pratiquement toutes les machines d'Applied Material fonctionnent au niveau nanométrique ou proche, manipulant parfois des tranches de silicium et d'autres éléments au niveau atomique.

Cette expertise peut être étendue au-delà de la fabrication de puces, Applied Material étant déjà actif dans d'autres secteurs comme solaire, affichage/écrans et systèmes de revêtement rouleau à rouleau utilisé pour l'emballage, la lutte contre la contrefaçon, la sécurité et l'électronique flexible.

Source: Applied Materials

2. IBM

Entreprise clé dans la création de l'ère informatique moderne, International Business Machines, ou IBM, expérimente la nanotechnologie depuis les années 1980. Il est notamment à l’origine de la toute première technique reproductible permettant de manipuler des atomes individuels sur une surface avec contrôle.

Les réalisations actuelles d'IBM en nanotechnologie se concentrent principalement sur les semi-conducteurs et l'informatique, cœur de métier, grâce à son modèle Albany Nanotech Center. Ceci comprend:

• Le premier transistor de 2 nm au monde a été dévoilé en 2021.
• Puces IA.
• Lithographie EUV à haute NA, la prochaine étape dans la fabrication de puces.
• L'informatique quantique, notamment avec le processeur Quantum Heron de 133 qubits.

Il est facile d’ignorer IBM lorsqu’on s’intéresse aux géants de la technologie, car l’entreprise est plutôt en retrait, se limitant à sa compétence de base qu’est le B2B (Business to Business). Cependant, c'est en réalité une force pour IBM, avec des partenariats dans le domaine de l'informatique et des nanotechnologies au-delà de l'industrie informatique.

Par exemple, la plupart des plus grandes sociétés pharmaceutiques ont un ou plusieurs partenariats avec IBM concernant le cloud computing, l'informatique quantique, le déploiement de blockchain, ERP, IA, etc.

On peut dire la même chose pour presque toutes les industries, de la défense à la finance en passant par l'industrie manufacturière et les biens de consommation.

3. 3M

3M est une grande entreprise chimique et de matériaux spécialisée dans les produits hautes performances, avec une très large gamme d'applications pour ses 60,000 XNUMX produits différents.

Cela couvre presque tous les processus industriels et toutes les industries, allant d'applications aussi diverses que les adhésifs, les matériaux poreux, le traitement par rayonnement, le traitement des polymères, l'impression 3D, la céramique, etc.

Source: 3M

L'entreprise est également un géant de la propriété intellectuelle, avec Brevets 120,383 et plus de 3,500 50 brevets supplémentaires chaque année, avec des laboratoires dans 1.9 pays et XNUMX milliard de dollars en R&D.

Un segment dans lequel 3M est moins actif est celui de la santé, car le spin-off de Solventum en avril 2024, dont elle ne conserve qu'une participation de 19.9 %. Vous pouvez en savoir plus sur Solventum en tant que société autonome dans cette présentation.

Grâce à son expertise en science des matériaux, en nanotechnologie et en chimie, 3M est bien placé pour créer des innovations nanotechnologiques à grande échelle et les commercialiser via son vaste réseau de vente. Et cela est reconnu comme étant à la pointe de la nanotechnologie depuis plus d'une décennie.

4. BASF (BASFY)

Géant de l'industrie chimique, BASF emploie plus de 110,000 11 personnes réparties dans 6 divisions regroupées en XNUMX segments : Produits chimiques, matériaux, solutions industrielles, technologies de surface, nutrition et soins et solutions agricoles.

Plus de 20 % de l’activité provient des produits chimiques et des plastiques et plus de 20 % du transport. Elle est également fortement présente dans l’agriculture et les biens de consommation.

Source: BASF

L'entreprise investit massivement dans la R&D, avec des dépenses annuelles de plus de 2 milliards de dollars, réparties dans de nombreux secteurs, mais en mettant fortement l'accent sur la création de croissance dans le secteur agricole (pesticides, herbicides et traitement des semences).

Source: BASF

L'expertise en matière de fabrication de plastiques et d'autres produits chimiques s'étend à l'échelle nanométrique, avec notamment une position de leader dans le revêtement de surface nanoparticulaire, les matériaux poreux et les polymères.

Cela donne à l’entreprise la possibilité de se développer dans de nouveaux secteurs. Par exemple, il a récemment commencé à fournir des matériaux actifs de cathode aux cellules de batterie lithium-ion de Nanotech Energy.

« Notre partenariat avec Nanotech, ABTC et TODA marque une étape importante pour l'activité mondiale de recyclage des batteries de BASF. Nous mettons désormais en place le premier système en boucle fermée en Amérique du Nord. Cela permet à BASF et Nanotech de produire des batteries lithium-ion avec un contenu recyclé localement.

Daniel Schönfelder, vice-président principal des métaux de base et du recyclage des batteries chez BASF

4. CATL (300750.SZ)

CATL est le leader mondial de la fabrication de batteries, produisant plus de la moitié du volume mondial total de batteries. L'entreprise est présente à chaque étape de la chaîne d'approvisionnement de fabrication de batteries et est un leader dans la technologie des batteries.

C’est le cas des batteries lithium-ion, pour lesquelles l’entreprise est depuis longtemps un leader reconnu. CATL a également annoncé des progrès impressionnants sur plusieurs autres types de batteries :

• Une batterie ultra longue durée de 12,000 18,000 cycles pour le stockage d’énergie à l’échelle industrielle, avec XNUMX XNUMX cycles comme objectif à long terme.
• Une batterie LFP (Lithium Ferrum Phosphate) de 700 km chargeant 400 km d’autonomie en 10 minutes.
• Un 500 Wh/kg, permettant potentiellement l'électrification des avions de passagers.
• Production en série de batteries sodium-ion de 160 Wh/kg, avec un objectif de 200 Wh/kg.

Source: CATL

Ces performances impressionnantes ne sont obtenues que grâce à une compréhension de la chimie des batteries jusqu'au niveau atomique. En comprenant le fonctionnement des atomes de la cathode et de l'anode, l'entreprise peut créer de nouvelles conceptions optimisées pour les flux d'électrons et la densité énergétique la plus élevée possible.

CATL a également investi 3.25 milliards dans des capacités de recyclage de batteries en Chine. CATL a notamment atteint un taux de récupération remarquable de 99.6 % pour le nickel, le cobalt, le manganèse et 91 % pour le lithium. Ceci également est réalisé grâce à la nanotechnologie avancée et à une compréhension approfondie de la chimie du lithium, du cuivre, du cobalt, etc.

Grâce à son envergure, son orientation et ses réalisations en R&D, CATL est susceptible d'être à la pointe de l'innovation, de la fabrication et du recyclage des batteries. Cela en fait un partenaire clé pour les constructeurs de véhicules électriques, notamment Tesla, NIO, Ford, Stellantis, etc.

5. ThermoFisher

ThermoFisher est un leader en instruments de laboratoire et outils d'analyse pour l'industrie chimique et biotechnologique, avec 125,000 XNUMX employés. Cela en fait également un partenaire important pour la production à l’échelle de traitements médicaux avancés et d’autres produits biotechnologiques.

Source: ThermoFisher

De méthodes relativement rudimentaires, les biotechnologies opèrent désormais pleinement à l'échelle nanométrique (ADN, ARN, protéines), la frontière entre biotechnologies et nanotechnologies étant de plus en plus floue.

Par exemple, des méthodes telles que la chromatographie, la spectrométrie de masse ou la microscopie électronique reposent toutes sur la nanotechnologie avancée pour analyser ou purifier les échantillons jusqu'au niveau moléculaire.

Et ces machines, à leur tour, utilisent des composants à l’échelle nanométrique comme des membranes nanoporeuses, des nanotubes, etc.

Avec chaque nouveau cas d'utilisation, thérapie ou matériau miracle découvert, la demande de machines TermoFisher augmente.

Cela place TermoFisher dans une bonne position pour croître avec l'industrie des nanotechnologies et des biotechnologies.

6. Groupe de fabrication de graphène (GMG)

Le graphène est une nanocouche 2D d'atomes de carbone aux propriétés exceptionnelles en matière de conductivité, de résistance physique (100 fois supérieure à celle de l'acier), de conductivité thermique, etc. La découverte du graphène a été récompensée par un prix Nobel en 2010.

Source: Matériau graphène appliqué

Le graphène est actuellement utilisé pour diverses applications, principalement comme revêtement sur d’autres matériaux ou comme lubrifiant. Ses principaux avantages sont une résistance supérieure à la corrosion et aux produits chimiques et une conductivité thermique élevée.

Source: GMG

Mais d’autres applications pourraient être la création de semi-conducteurs en graphène (voir «Semi-conducteurs en graphène – Sont-ils enfin là ?"), ou même supraconducteurs à température ambiante. Le revêtement de graphène pourrait également être utilisé dans les batteries et dans les technologies de récipients sous pression à hydrogène.

Source: GMG

GMG produit son graphène à partir de méthane + hydrogène, ce qui se distingue de la plupart de ses concurrents, qui le produisent à partir de gisements naturels de graphite. Cela permet une plus grande pureté, une plus grande évolutivité et une production à faible coût.

L'entreprise a lancé sa première usine de production en Australie en 2023, avec une production allant jusqu'à 1 million de litres de revêtement pour échangeurs de chaleur par an.

La prochaine étape pour l'entreprise sera sa technologie de batterie basée sur le graphène aluminium-ion, avec une densité de 290 Wh/kg, une charge 60 fois plus rapide que les batteries lithium-ion, une durée de vie 3 fois supérieure et un meilleur profil de risque d'incendie.

Source: GMG

7. Oxford Nanopore Technologies plc (ONT.L)

Oxford Nanopore utilise une technologie unique de séquençage du génome reposant sur des Flow Cells. Cela permet de « lire » l’ADN lors de la traversée des nanopores, non pas par des moyens chimiques mais directement en mesurant un courant électrique. C’est donc en quelque sorte la première fois qu’un ordinateur peut lire une séquence génétique (ADN et ARN) en temps réel.

Source: Nanopore d'Oxford

Un autre avantage unique de la technologie de l'entreprise est sa capacité à lire des séquences génétiques plus longues que les méthodes de séquençage conventionnelles. Ces séquences longues et leur lecture en temps réel permettent d'obtenir des résultats plus précis et plus rapides, ce qui est essentiel pour l'analyse du cancer ou des maladies infectieuses comme les bactéries résistantes aux antibiotiques.

Enfin, la mesure électrique permet de réaliser des séquenceurs plus petits et plus portables, une amélioration par rapport aux machines massives utilisées jusqu'à présent. Cela permet à l’entreprise de produire une large gamme de séquenceurs, notamment des machines plus lentes, plus petites et beaucoup moins chères, à partir de 1,000 XNUMX $. Cela pourrait élargir radicalement le marché du séquençage, le séquençage mobile ou à faible coût n’étant pas une option auparavant.

En raison de sa technologie radicalement nouvelle, on ne sait pas exactement où Oxford s’intégrera dans un écosystème de séquençage du génome plus mature.

Il pourrait remplacer entièrement la technologie actuelle de lecture chimique/optique des génomes d’Illumina et Pacific Biosciences. Ou bien, cela pourrait devenir une application réussie mais de niche pour le séquençage mobile ou à faible volume ou pour le séquençage nécessitant une lecture de haute précision de longues séquences génétiques.

Vous pouvez décider vous-même du scénario probable pour le marché du séquençage génétique avec notre article «5 meilleures entreprises de séquençage du génome ».

L'entreprise prévoit également de se développer dans la lecture de protéines, la modification post-traductionnelle de protéines ou de petites molécules, ainsi que d'autres mesures à la pointe des sciences de la vie.

8. Nano dimension

La plupart des entreprises de fabrication additive se concentrent sur le métal et le plastique, avec un intérêt pour les pièces mécaniques complexes. Nano Dimension se concentre plutôt sur l’électronique imprimée en 3D. Cela inclut des technologies très spécialisées comme les encres et céramiques conductrices ou diélectriques.

C’est l’une des applications possibles de l’impression 3D à l’échelle nanométrique, que nous avons explorée plus en détail dans «L’impression 3D à l’échelle nanométrique semble prête pour la commercialisation ».

Source: Dimensions nanométriques

Par exemple, ces technologies peuvent être utilisées pour construire des composants optiques ou radio. L'entreprise affirme pouvoir réduire l'empreinte écologique de la fabrication, avec une réduction de 94 % des émissions de CO2, de 100 % de l'eau, de 98 % des matériaux et de 82 % des produits chimiques.

Nano Dimension est active dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'électronique automobile et d'autres secteurs. L'entreprise a augmenté ses revenus de 258 % TCAC depuis 2020, soit une croissance 12x. Une partie de cette croissance est due à une série d’acquisitions depuis 2021, regroupant plusieurs technologies d’impression 3D électronique sous un même toit.

Source: Dimensions nanométriques

Récemment, l'entreprise s'est trouvée au centre d'une bataille de contrôle entre la direction actuelle et la société de gestion d'actifs Murchinson.

La direction affirme que Murchinson a l'intention d'acquérir la société à un prix réduit et de la liquider pour « liquider ses liquidités ».

Depuis, le litige est toujours en cours. L'entreprise a amélioré ses flux de trésorerie mais a échoué à tentatives répétées d'acheter l'imprimante 3D Stratasys.

La situation pourrait être résolue bientôt, mais d’ici là, les investisseurs voudront peut-être attendre de voir que l’entreprise continuera à innover dans l’impression 3D au lieu d’être liquidée.

9. Nanobiotix

Le NBTXR3 activé par radiothérapie de la société est composé de nanoparticules d'oxyde de hafnium d'une taille moyenne de 50 nm.

Source: Nanobiotix

Il est injecté directement dans une tumeur et multiplie par 9 l’énergie transférée par la radiothérapie par rapport à la radiothérapie seule.

Il est inerte en l'absence de radiothérapie et reste dans la tumeur.

Source: Nanobiotix

Cette technologie pourrait être un atout universel pour la radiothérapie, notamment pour les tumeurs solides, et est actuellement en essais cliniques pour 14 cancers différents, en partenariat avec Janssen (une branche du géant pharmaceutique Johnson & Johnson) et le MD Anderson Cancer Center. Jusqu'à présent, plus de 350 patients ont reçu une injection de NBTXR3 et le profil de sécurité est satisfaisant.

Au total, 60 % des patients atteints de cancer reçoivent une radiothérapie, et avec 20 millions de nouveaux diagnostics de cancer par an, cela en fait un marché potentiel énorme pour un rappel universel de radiothérapie, d'une valeur de 6.2 milliards de dollars d'ici 2029.

L'accord avec Janssen pour NBTXR3 prévoyait un montant initial de 60 millions de dollars, avec jusqu'à 1.8 milliard de dollars si des étapes ultérieures de développement, réglementaires et commerciales étaient atteintes. À cela s’ajoutent des redevances échelonnées comprises entre 10 et 20 %.

Source: Nanobiotix

L'entreprise travaille également sur Curadigm et Oocuity. Curadigm est un nanoamorceur réduisant l'activité hépatique afin d'augmenter l'effet des médicaments pendant une durée limitée. Oocuity est composé de nanoparticules capables d'ajuster l'activité neuronale, avec un potentiel initial pour le traitement des douleurs neuropathiques (douleurs induites par un problème cérébral), puis pour le traitement des maladies neurodégénératives comme la maladie de Parkinson, la maladie d'Alzheimer, la démence, etc.

10. Société de semi-conducteurs ON

ON Semi est une entreprise de semi-conducteurs spécialisée dans l'électrification, notamment dans l'automobile, mais aussi dans d'autres secteurs comme l'énergie solaire, les batteries, l'aérospatiale, les télécommunications, les centres de données et le médical..

Le secteur automobile réalise 50 % du chiffre d’affaires du premier trimestre 1 et devrait supporter l’essentiel de la croissance de l’entreprise jusqu’en 2023.

Source: ON Semi-conducteurs

Une grande partie de l'avantage technologique d'ON Semi repose sur carbure de silicium, un nouveau type de composé de silicium utilisé pour les systèmes électriques à haute énergie. Ils permettent notamment des charges de puissance très élevées nécessaires à la recharge rapide des véhicules électriques.

Cela fait du carbure de silicium une pierre angulaire de toute la transition énergétique et de la haute technologie, des véhicules électriques à l’informatique haute puissance et aux énergies renouvelables. Le carbure de silicium est également étudié pour son utilisation potentielle dans supercondensateurs et l'informatique quantique.

Cette stratégie de doublement du carbure de silicium a permis à ON Semi de connaître un TCAC de 26 % pour ses revenus entre 2020 et 2022.

La croissance est portée par une clientèle très large et diversifiée, comprenant la plupart des plus grandes entreprises industrielles et technologiques mondiales. ON Semi est également actif sur le segment des capteurs, avec la sortie d'un détecteur de gaz nouvelle génération en avril 2024.

Avec la nécessité de disposer de batteries et de systèmes électriques toujours plus puissants et efficaces, les carbures de silicium deviennent de plus en plus importants dans la chaîne d'approvisionnement mondiale. Cela fait d’ON Semiconductor et du carbure de silicium l’équivalent des années 2020 de la chaîne d’approvisionnement des semi-conducteurs en silicium, destinée à une croissance démesurée.

En tant que leader du secteur, ON Semi bénéficiera probablement grandement de la tendance à l’électrification, en particulier des véhicules électriques, ainsi que des centres de données pour la formation en IA, des systèmes solaires et de batteries à l’échelle des services publics, et de la tendance générale à l’électrification.