తరువాతి తరం స్థిరమైన పదార్థాలు: కీ వృద్ధి అవకాశాలు మరియు మార్కెట్ అంతర్దృష్టులు

వైట్ స్పేస్ విశ్లేషణలు ఇప్పటికే ఉన్న మార్కెట్లపై వివరణాత్మక నివేదికలు. వారు మార్కెట్ స్థితిని గుర్తిస్తారు, వీటిలో ఏ ఉత్పత్తులు, సేవలు మరియు సాంకేతికతలు ఉన్నాయి, అవి విజయవంతం అవుతున్నాయి, పోరాడుతున్నవి మరియు భవిష్యత్ ఆవిష్కరణలు మరియు వ్యవస్థాపకత కోసం సంభావ్య మార్కెట్ అంతరాలను కలిగి ఉంటాయి. మెటీరియల్స్ ఇన్నోవేషన్ ఇనిషియేటివ్ ద్వారా జూన్ 2021 స్టేట్-ఆఫ్-ది-ఇండస్ట్రీ నివేదికను అనుసరించి “నెక్స్ట్-జెన్” జంతు ప్రత్యామ్నాయ పదార్థాల పరిశ్రమ యొక్క ఈ వివరణాత్మక వైట్ స్పేస్ విశ్లేషణ రూపొందించబడింది MII అనేది నెక్స్ట్-జెన్ మెటీరియల్స్ సైన్స్ మరియు ఇన్నోవేషన్ కోసం థింక్ ట్యాంక్. ఈ నివేదికలో, వారు నెక్స్ట్-జెన్ మెటీరియల్స్ పరిశ్రమలో తెలిసిన పెట్టుబడిదారు అయిన ది మిల్స్ ఫ్యాబ్రికాతో భాగస్వామ్యం కలిగి ఉన్నారు.

అనేవి తోలు, పట్టు, ఉన్ని, బొచ్చు మరియు డౌన్ (లేదా "ఇంకాంబెంట్ మెటీరియల్స్") వంటి జంతు-ఆధారిత పదార్థాలకు ప్రత్యక్ష ప్రత్యామ్నాయాలు ఆవిష్కర్తలు జంతు ఉత్పత్తుల రూపాన్ని, అనుభూతిని మరియు ప్రభావాన్ని కాపీ చేయడానికి “బయోమిమిక్రీ”ని ఉపయోగిస్తారు. అయితే, తదుపరి-తరం పదార్థాలు పాలిస్టర్, యాక్రిలిక్ మరియు పాలియురేతేన్ వంటి పెట్రోకెమికల్స్‌తో తయారు చేయబడిన సింథటిక్ లెదర్ వంటి "ప్రస్తుత-తరం" జంతు ప్రత్యామ్నాయాల వలె ఉండవు. తదుపరి-తరం పదార్థాలు వాటి కార్బన్ పాదముద్రను తగ్గించడానికి "బయో-ఆధారిత" పదార్థాలను ఉపయోగిస్తాయి - ప్లాస్టిక్ కాదు. జీవ-ఆధారిత పదార్థాలలో సూక్ష్మజీవులు, మొక్కలు మరియు శిలీంధ్రాలు ఉన్నాయి. నెక్స్ట్-జెన్ మెటీరియల్ ఉత్పత్తిలో ప్రతి భాగం పూర్తిగా బయో-ఆధారితం కానప్పటికీ, పరిశ్రమ అభివృద్ధి చెందుతున్న గ్రీన్ కెమిస్ట్రీ టెక్నాలజీల ద్వారా స్థిరమైన ఆవిష్కరణల వైపు ప్రయత్నిస్తోంది.

వైట్ స్పేస్ విశ్లేషణ తదుపరి తరం పదార్థాల పరిశ్రమలో ఆవిష్కరణ కోసం ఏడు కీలక అవకాశాలను గుర్తిస్తుంది.

1. పరిమిత ఆవిష్కరణతో అనేక తదుపరి తరం పదార్థాలు ఉన్నాయి. పరిశ్రమలోని ఆవిష్కర్తలలో అసమాన మొత్తం (సుమారు 2/3) నెక్స్ట్-జెన్ లెదర్‌లో పాల్గొంటున్నారు. ఇది నెక్స్ట్-జెన్ ఉన్ని, సిల్క్, డౌన్, బొచ్చు మరియు అన్యదేశ స్కిన్‌లను తక్కువ పెట్టుబడి పెట్టింది మరియు తక్కువ ఇన్నోవేట్ చేస్తుంది, ఇది భవిష్యత్తులో వృద్ధికి పుష్కలమైన అవకాశాలను అందిస్తుంది. తోలు పరిశ్రమతో పోలిస్తే, ఈ ఇతర నెక్స్ట్-జెన్ మెటీరియల్స్ తక్కువ పరిమాణంలో ఉత్పత్తిని కలిగిస్తాయి, అయితే యూనిట్‌కు అధిక లాభం పొందే అవకాశం ఉంటుంది.
2. తదుపరి తరం పర్యావరణ వ్యవస్థలను 100% నిలకడగా మార్చడంలో సవాళ్లను నివేదిక హైలైట్ చేస్తుంది. పరిశ్రమ వ్యవసాయ వ్యర్థాలు మరియు సూక్ష్మజీవుల ఉత్పత్తుల వంటి "ఫీడ్‌స్టాక్"ను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, తదుపరి-తరం వస్త్రాల సూత్రీకరణకు ఇప్పటికీ పెట్రోలియం మరియు ప్రమాదకర పదార్థాలు అవసరమవుతాయి. ప్రత్యేక శ్రద్ధ పాలీ వినైల్ క్లోరైడ్ మరియు ఇతర వినైల్-ఆధారిత పాలిమర్‌లు, ఇవి తరచుగా సింథటిక్ తోలులో కనిపిస్తాయి. దాని మన్నిక ఉన్నప్పటికీ, శిలాజ ఇంధనాలపై ఆధారపడటం, ప్రమాదకర సమ్మేళనాల విడుదల, హానికరమైన ప్లాస్టిసైజర్ల వాడకం మరియు తక్కువ రీసైక్లింగ్ రేటు కారణంగా ఇది అత్యంత నష్టపరిచే ప్లాస్టిక్‌లలో ఒకటి. బయో-ఆధారిత పాలియురేతేన్ మంచి ప్రత్యామ్నాయాన్ని అందిస్తుంది, కానీ ఇప్పటికీ అభివృద్ధిలో ఉంది. బైండర్‌లు, పూతలు, రంగులు, సంకలనాలు మరియు ఫినిషింగ్ ఏజెంట్‌ల బయో-ఆధారిత, బయోడిగ్రేడబుల్ వెర్షన్‌లను అభివృద్ధి చేసి వాణిజ్యీకరించాలని రచయితలు సూచిస్తున్నారు
3. పాలిస్టర్ వాడకాన్ని ఎదుర్కోవడానికి 100% బయో-బేస్డ్ సింథటిక్ ఫైబర్‌లను రూపొందించమని వారు నెక్స్ట్-జెన్ ఇన్నోవేటర్‌లను ప్రోత్సహిస్తారు ప్రస్తుతం, పాలిస్టర్ వార్షికంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన అన్ని టెక్స్‌టైల్ ముడి పదార్థాలలో 55% వాటాను కలిగి ఉంది. ఇది పెట్రోలియం ఆధారితమైనందున, ఇది స్థిరమైన ఫ్యాషన్ పరిశ్రమలో . పాలిస్టర్ అనేది సంక్లిష్టమైన పదార్థం, ఇది ప్రస్తుతం సిల్క్ మరియు డౌన్ వంటి పదార్థాలకు బదులుగా "ప్రస్తుత-తరం" వలె పనిచేస్తుంది. అయినప్పటికీ, ఇది పర్యావరణ ప్రమాదం, ఎందుకంటే ఇది మైక్రోఫైబర్‌లను పర్యావరణంలోకి విడుదల చేస్తుంది. బయో-ఆధారిత పాలిస్టర్ ఫైబర్‌లను అభివృద్ధి చేయడం ద్వారా ప్రస్తుత-తరం వ్యూహాలకు స్థిరమైన మెరుగుదలల కోసం నివేదిక సూచించింది. పునర్వినియోగపరచదగిన పాలిస్టర్‌ను రూపొందించడానికి ప్రస్తుత ఆవిష్కరణలు ప్రక్రియలో ఉన్నాయి, అయితే జీవితాంతం బయోడిగ్రేడబిలిటీ సమస్యలు ఆందోళనకరంగానే ఉన్నాయి.
4. రచయితలు పెట్టుబడిదారులను మరియు ఆవిష్కర్తలను కొత్త బయోఫీడ్‌స్టాక్‌ను తదుపరి తరం పదార్థాలలో చేర్చమని ప్రోత్సహిస్తారు. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, వారు సహజ మరియు సెమీ సింథటిక్ (సెల్యులోసిక్) ఫైబర్‌లలో కొత్త ఆవిష్కరణలు మరియు సాంకేతికతలకు పిలుపునిచ్చారు. పత్తి మరియు జనపనార వంటి మొక్కల ఫైబర్‌లు ప్రపంచ ఫైబర్ ఉత్పత్తిలో ~30% వరకు ఉన్నాయి. ఇంతలో, రేయాన్ వంటి సెమీ-సింథటిక్స్ ~6% వరకు ఉంటాయి. మొక్కల నుండి తీసుకోబడినప్పటికీ, ఈ ఫైబర్‌లు ఇప్పటికీ స్థిరత్వ ఆందోళనలను కలిగిస్తాయి. ఉదాహరణకు, పత్తి ప్రపంచంలోని వ్యవసాయ యోగ్యమైన భూమిలో 2.5%, ఇంకా 10% వ్యవసాయ రసాయనాలను ఉపయోగిస్తుంది. వరి మరియు ఆయిల్ పామ్ నుండి అవశేషాలు వంటి వ్యవసాయ అవశేషాలు, ఉపయోగించదగిన ఫైబర్‌లుగా అప్‌సైక్లింగ్ చేయడానికి ఆచరణీయ ఎంపికలను అందిస్తాయి. వాతావరణం నుండి CO2ని తొలగించడంలో చెట్ల కంటే 400 రెట్లు ఎక్కువ సమర్థవంతమైన ఆల్గే, బయోఫీడ్‌స్టాక్‌కి కొత్త వనరుగా కూడా సంభావ్యతను కలిగి ఉంది.
5. విశ్లేషణ నెక్స్ట్-జెన్ ప్రోడక్ట్స్ యొక్క ఎండ్-ఆఫ్-లైఫ్ ఆప్షన్‌లలో బహుముఖ ప్రజ్ఞను పెంచుతుంది. రచయితల ప్రకారం, తదుపరి తరం సరఫరాదారులు, డిజైనర్లు మరియు తయారీదారులు తమ ఉత్పత్తి యొక్క విధిని మెటీరియల్ ఎంపిక ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో అర్థం చేసుకునే బాధ్యతను కలిగి ఉంటారు. 30% వరకు మైక్రోప్లాస్టిక్ కాలుష్యం టెక్స్‌టైల్స్‌లో ఉద్భవించవచ్చు, ఇవి అనేక రకాల జీవిత ముగింపు దృశ్యాలను కలిగి ఉంటాయి. వాటిని పల్లపు ప్రదేశంలో పడేయవచ్చు, శక్తి కోసం కాల్చవచ్చు లేదా పర్యావరణంలో విస్మరించవచ్చు. మరింత ఆశాజనకమైన ఎంపికలలో రీ/అప్‌సైక్లింగ్ మరియు బయోడిగ్రేడేషన్ ఉన్నాయి. ఆవిష్కర్తలు "వృత్తాకార ఆర్థిక వ్యవస్థ" వైపు పని చేయాలి, ఇక్కడ పదార్థ ఉత్పత్తి, ఉపయోగం మరియు పారవేయడం పరస్పర సంబంధంలో ఉంటాయి, మొత్తం వ్యర్థాలను తగ్గించడం. , పదార్థాలు రీసైకిల్ లేదా బయోడిగ్రేడెడ్, వినియోగదారుల భారాన్ని తగ్గించగలగాలి. ఈ ప్రాంతంలో సంభావ్య ఆటగాడు పాలిలాక్టిక్ యాసిడ్ (PLA), పులియబెట్టిన స్టార్చ్ ఉత్పన్నం, ఇది ప్రస్తుతం అధోకరణం చెందే ప్లాస్టిక్‌లను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. భవిష్యత్తులో 100% PLA వస్త్రాలు అందుబాటులోకి రావచ్చు.
6. మెటీరియల్ సైన్స్ యొక్క ప్రధాన సూత్రాలలో తమ నైపుణ్యాన్ని పెంచుకోవడానికి రచయితలు పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి (R&D) బృందాలకు పిలుపునిచ్చారు ప్రత్యేకించి, తదుపరి తరం పరిశోధకులు మరియు డెవలపర్‌లు తప్పనిసరిగా నిర్మాణ-ఆస్తి సంబంధాలను అర్థం చేసుకోవాలి. ఈ సంబంధాన్ని మాస్టరింగ్ చేయడం వలన నిర్దిష్ట మెటీరియల్ లక్షణాలు మెటీరియల్ పనితీరును ఎలా తెలియజేస్తాయో మరియు కావలసిన పనితీరును సాధించడానికి మెటీరియల్ కంపోజిషన్, స్ట్రక్చర్ మరియు ప్రాసెసింగ్‌ని ఎలా చక్కగా తీర్చిదిద్దాలో అంచనా వేయడానికి R&D బృందాలను అనుమతిస్తుంది. అలా చేయడం వలన R&D బృందాలు ఒక నవల ఉత్పత్తి యొక్క రూపాన్ని మరియు అనుభూతిని నొక్కిచెప్పే మెటీరియల్ డిజైన్‌కు "పై నుండి క్రిందికి" విధానం నుండి పైవట్ చేయడంలో సహాయపడతాయి. బదులుగా, బయోమిమిక్రీ అనేది మెటీరియల్స్ డిజైన్‌కు "బాటమ్-అప్" విధానంగా పని చేస్తుంది, ఇది తదుపరి-తరం పదార్థాల సౌందర్యానికి అదనంగా స్థిరత్వం మరియు మన్నికను పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది. రీకాంబినెంట్ ప్రోటీన్ సంశ్లేషణను ఉపయోగించడం ఒక ఎంపిక - జంతువు లేకుండా "చర్మం" పెరగడానికి ల్యాబ్-పెరిగిన జంతు కణాలను ఉపయోగించడం. ఉదాహరణకు, ల్యాబ్-పెరిగిన “దాచు” జంతువుల మూలం తోలు లాగా ప్రాసెస్ చేయబడి, టాన్ చేయవచ్చు.
7. బయోటెక్నాలజీని ప్రత్యేకంగా సెల్యులార్ ఇంజినీరింగ్‌లో ఉపయోగించడాన్ని ఆవిష్కర్తలు పెంచుకోవాలని ఇది పిలుపునిచ్చింది అనేక నెక్స్ట్-జెన్ మెటీరియల్స్ బయోటెక్నాలజికల్ విధానాలపై ఆధారపడతాయి, ఉదాహరణకు కల్చర్డ్ కణాల నుండి తయారు చేయబడిన ల్యాబ్-పెరిగిన తోలు వంటివి. తదుపరి తరం పదార్థ సృష్టిలో బయోటెక్నాలజీ అభివృద్ధి చెందుతున్నందున, ఆవిష్కర్తలు ఐదు ప్రక్రియల పరిశీలనలను గుర్తుంచుకోవాలని రచయితలు నొక్కిచెప్పారు: ఎంచుకున్న ఉత్పత్తి జీవి, జీవికి పోషకాలను సరఫరా చేసే మార్గం, గరిష్ట పెరుగుదల కోసం కణాలను “సంతోషంగా” ఎలా ఉంచాలి, ఎలా చేయాలి కోత/కావలసిన ఉత్పత్తిగా మార్చడం మరియు స్కేల్-అప్. స్కేల్-అప్ లేదా సరసమైన ధరతో ఉత్పత్తి యొక్క పెద్ద పరిమాణాన్ని సరఫరా చేయగల సామర్థ్యం, ​​తదుపరి తరం మెటీరియల్ యొక్క వాణిజ్య విజయాన్ని అంచనా వేయడానికి కీలకం. తదుపరి తరం ఖాళీలలో అలా చేయడం కష్టం మరియు ఖరీదైనది. అదృష్టవశాత్తూ, ఆవిష్కర్తలకు సహాయం చేయడానికి అనేక యాక్సిలరేటర్లు మరియు ఇంక్యుబేటర్లు అందుబాటులో ఉన్నాయి.

చర్చించిన ఏడు తెల్లని ప్రదేశాలతో పాటు, తదుపరి తరం పదార్థాల పరిశ్రమ ప్రత్యామ్నాయ ప్రోటీన్ పరిశ్రమ నుండి పాఠాలు నేర్చుకోవాలని రచయితలు సిఫార్సు చేస్తున్నారు. ప్రయోజనం మరియు సాంకేతికతలో రెండు పరిశ్రమల సారూప్యతలు దీనికి కారణం. ఉదాహరణకు, నెక్స్ట్-జెన్ ఇన్నోవేటర్స్ మైసిలియల్ గ్రోత్ (పుట్టగొడుగుల ఆధారిత సాంకేతికత)ని పరిశీలించవచ్చు. ప్రత్యామ్నాయ ప్రోటీన్ పరిశ్రమ ఆహారం మరియు ఖచ్చితమైన కిణ్వ ప్రక్రియ కోసం మైసిలియల్ పెరుగుదలను ఉపయోగిస్తుంది. అయినప్పటికీ, మైసిలియం యొక్క ప్రత్యేక నిర్మాణం మరియు లక్షణాల కారణంగా, ఇది తోలుకు మంచి ప్రత్యామ్నాయం. తదుపరి తరం పదార్థాల పరిశ్రమ, దాని ప్రత్యామ్నాయ ప్రోటీన్ కౌంటర్ వంటిది, వినియోగదారుల డిమాండ్‌ను సృష్టించడంపై కూడా దృష్టి పెట్టాలి. అలా చేయడానికి ఒక మార్గం ప్రసిద్ధ ఫ్యాషన్ బ్రాండ్‌లు జంతు రహిత పదార్థాలను స్వీకరించడం.

మొత్తంమీద, తదుపరి తరం పదార్థాల పరిశ్రమ ఆశాజనకంగా ఉంది. 94% మంది ప్రతివాదులు వాటిని కొనుగోలు చేయడానికి సిద్ధంగా ఉన్నారని ఒక సర్వే చూపించింది. తదుపరి ఐదేళ్లలో జంతు ఆధారిత పదార్థాల కోసం నెక్స్ట్-జెన్ డైరెక్ట్ రీప్లేస్‌మెంట్‌ల అమ్మకాలు ఏటా 80% వరకు పెరుగుతాయని రచయితలు ఆశాభావం వ్యక్తం చేస్తున్నారు. నెక్స్ట్-జెన్ మెటీరియల్స్ ప్రస్తుత-తరం మెటీరియల్స్ యొక్క స్థోమత మరియు ప్రభావానికి సరిపోలిన తర్వాత, పరిశ్రమ మరింత స్థిరమైన భవిష్యత్తు వైపు నడిపిస్తుంది.