Thị trường kính hiển vi điện tử TEM toàn cầu đang nhanh chóng phát triển do nhu cầu ngày càng tăng về đặc thù phân tích về cấu trúc của vật liệu với kích thước và cấu trúc nano, dự kiến doanh thu sẽ đạt 1,0641 tỷ USD vào năm 2028.
Kính hiển vi điện tử (TEM) sử dụng chùm tia điện tử để tạo ra hình ảnh phóng đại của mẫu vật, cho phép hiển thị các chi tiết về thành phần, hình thái và tinh thể ở cấp độ nguyên tử.
So với kính hiển vi quang học, TEM có thể phóng đại cấu trúc nano lên tới 50 triệu lần vì bước sóng của electron ngắn hơn ánh sáng khoảng 100.000 lần.
Sử dụng kính hiển vi điện tử TEM trong công nghệ nano
TEM đã trải qua những tiến bộ vượt bậc và trở thành một thiết bị tiên tiến được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau.
Khả năng đặc biệt của nó giúp người dùng có thể nhận được những thông số chi tiết về thành phần hóa học và cấu trúc của vật liệu ở cấp độ nguyên tử. Điều đã khiến nó trở thành một công cụ thiết yếu để nghiên cứu và thao tác với các vật liệu có cấu trúc nano.
TEM giúp chúng ta hiểu rõ hơn về trật tự của nguyên tử thông qua hình ảnh 3D và tác động của chúng lên tính chất vật liệu, từ đó có thể cải thiện chất lượng của hạt nano và đẩy nhanh ứng dụng các công nghệ như ghi từ tính hỗ trợ nhiệt (HAMR).
TEM được sử dụng để hiển thị các thành phần nội bào của mẫu có kích thước lên tới 1 nanomet, cung cấp cái nhìn sâu về cấu trúc hình thái của các sinh vật nhỏ, chẳng hạn như vi rút và vi khuẩn cũng như các thể vùi của tế bào thông qua hình ảnh 3D.
TEM còn là một công cụ được áp dụng rộng rãi trong ngành bán dẫn và rất quan trọng để phát triển vật liệu bán dẫn có cấu trúc nano mới cũng như đảm bảo chất lượng của các thiết bị điện tử có kích thước nano.
Những phát triển gần đây của Thị trường kính hiển vi điện tử TEM
Trung tâm đổi mới giải pháp kính hiển vi (Innovation Center for Microscopy Solutions)
Tập đoàn Công nghệ cao Hitachi đã thành lập "Trung tâm Đổi mới Công nghệ Tiên tiến Naka" tại Hitachinaka, nơi sẽ đóng vai trò là trung tâm nghiên cứu và mở rộng hợp tác về kính hiển vi điện tử và kính hiển vi quang học.
Trung tâm được thành lập với mục đích thúc đẩy phát triển các giải pháp mới cho các sản phẩm hệ thống phân tích và cung cấp giải pháp tích hợp trong kính hiển vi điện tử , ứng dụng vào các lĩnh vực liên quan thông qua sự hợp tác chặt chẽ hơn với khách hàng.
Thiết bị điện tử có cấu trúc nano
Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Small, các nhà nghiên cứu đã chứng minh một ứng dụng mới của TEM có thể tiếp cận dị thể trong mặt phẳng của MoS2 vài lớp. MoS2 là vật liệu thu năng lượng, điện tử nano và điện tử valley
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các kỹ thuật gấp, cuộn, khắc và tái cấu trúc tại chỗ để có thể tiếp cận dị thể có kích thước nano nhờ vào TEM. Việc tạo thành công các giao diện dị vòng bên này cho thấy, ta có thể thiết kế và chế tạo các dạng hình học có liên quan để sử dụng trong các thiết bị lượng tử, lưu trữ năng lượng và quang điện tử sử dụng TEM.
Kính hiển vi điện tử TEM với giá cả hợp lý
Phát triển kính hiển vi điện tử cryo-TEM thân thiện với người dùng và chi phí thấp là ưu tiên nghiên cứu của trumg tâm.
Cryo-TEM là một công nghệ cực kỳ chất lượng. Cryo-TEM có thể tăng cường đáng kể khả năng hiển thị và định cỡ các hạt nano, chụp ảnh các vật liệu liên kết yếu và phân tích các protein có thể bị phân hủy trong điều kiện kính hiển vi điện tử tiêu chuẩn.
Thị trường kính hiển vi điện tử TEM toàn cầu hiện nay
Theo một báo cáo, thị trường kính hiển vi điện tử TEM toàn cầu được định giá 825,44 triệu USD vào năm 2022 và dự kiến sẽ đạt 1.064,09 triệu USD vào năm 2028, tăng trưởng với tốc độ CAGR là 4,32% trong giai đoạn dự báo.
Cuộc sống chúng ta ngày càng tăng cao nhu cầu về công nghệ nano, điều này đang thúc đẩy thị trường kính hiển vi điện tử TEM. Chính phủ và nhiều ngành công nghiệp đang đầu tư mạnh vào công nghệ nano cho các ứng dụng tiềm năng của nó trong thực phẩm, y học, vật liệu sinh học, điện tử và chế tạo vi mô. Những ứng dụng này sẽ thúc đẩy tăng trưởng thị trường TEM. Ví dụ, công nghệ nano ngày càng được tích hợp vào việc phát triển các kim loại bền hơn và nhẹ hơn cho nhiều ứng dụng khác nhau. Điều này đã dẫn đến việc sử dụng TEM ngày càng tăng vì chúng cung cấp khả năng hiển thị tốt hơn về cấu trúc và thành phần vật liệu.
Thách thức
Chi phí đầu tư ban đầu của những chiếc kính hiển vi này cao và chúng phụ thuộc rất nhiều vào nguồn tài trợ của công ty. Ngoài ra, thuế nhập khẩu và các loại thuế khác do chính phủ áp đặt làm tăng giá thành của sản phẩm cuối cùng và hạn chế sự tăng trưởng của thị trường.
Việc chuẩn bị các mẫu vật mỏng để cho các electron đi qua rất khó khăn, điều này đã cản trở sự phát triển của thị trường kính hiển vi điện tử truyền qua.
Tương lai của kính hiển vi điện tử TEM
Thị trường Kính hiển vi điện tử TEM toàn cầu dự kiến sẽ có mức tăng trưởng đáng kể từ năm 2023 đến năm 2029, (dựa trên mức tăng ổn định vào năm 2022). Thị trường mang đến nhiều cơ hội tăng trưởng cho các nhà cung cấp bằng cách phát triển các dạng kính hiển vi điện tử truyền qua mới cũng như tăng cường các ứng dụng nghiên cứu và khai thác chất bán dẫn. Tuy nhiên, những người tham gia thị trường có thể phải đối mặt với những thách thức do nhu cầu về kính hiển vi điện tử đa năng ngày càng tăng.