未来を牽引する: 原材料が技術革新を促進する

技術の進歩に必要な原材料は、現行の成熟した技術と新興技術の両方に依存しています。これらの材料は、半導体、電子部品、再生可能エネルギーシステム、その他ハイテク部品の製造に欠かせません。一部の材料はすでに産業利用が確立されており、他の材料は新興段階の技術にとって重要です。

現行の成熟した技術向けの原材料

1. 半導体 (シリコンチップ)
• シリコン: 半導体製造に使用される主要な材料であり、コンピューター、スマートフォン、車などのほとんどの電子デバイスの基礎を形成しています。
• 希土類元素 (REEs): ネオジム、プラセオジム、ジスプロシウムなどの元素は、ハードディスク、スピーカー、電動モーターでの磁石の製造に不可欠です。
• 銅: 配線、電気導体、回路基板に使用されます。
• 金: 優れた導電性と腐食に対する耐性があるため、回路基板の接続によく使用されます。
• タンタル: 耐熱性と電気を貯める能力のために、コンデンサーやその他の電子部品に使用されます。
• コバルト: スマートフォン、ノートパソコン、その他の携帯電子機器のバッテリーに使用されます。
2. 家電製品
• リチウム: スマートフォン、ノートパソコン、電気自動車などのデバイスで使用されるリチウムイオンバッテリーの主要材料。
• グラファイト: リチウムイオンバッテリーの負極材として使用される。
• スズ、銀、鉛: 電子部品のはんだ付け材料としてよく使用される。
• インジウム: タッチスクリーンやディスプレイに使用される（特に透明電極用の酸化インジウム）。
• ガリウム: LED技術、光伏セル、半導体で使用される。
• アルミニウム: 光の軽量性と高い導電性から、筐体、ヒートシンク、電子機器の構造部品に広く使用される。
3. 電気通信
• ケイ素とヒ素化ガリウム: スマートフォン、5G基地局、通信インフラで使用される高速トランジスタや他のコンポーネントの製造に不可欠。
• 繊維と光ケーブル: シリカ（ファイバーオプティック用）や様々なポリマーが、特にデータ伝送システムが高帯域ニーズとともに進化する通信ネットワークで使用されています。
4. 電気自動車関連（EV）
• リチウム: 電気自動車のバッテリー製造に中心的な役割を果たしています。
• ニッケル: エネルギー密度と寿命を向上させるためにバッテリーに使用されます。
• コバルト: バッテリー製造にも使用されますが、そのサプライチェーンが倫理上の懸念を呼び起こしています。
• 銅: 電気自動車の配線やモーターコンポーネントには欠かせません。
• 希土類元素: ネオジムとジスプロシウムは、強力な磁気特性のために電動機で使用されています。
5. 再生可能エネルギー（太陽光と風）
• シリコン：太陽光パネルの製造をリードしています。
• 銀：優れた導電性のため、太陽光パネル用の光伏セルで使用されています。
• 銅：風力タービン、電気変送システム、太陽光発電システムの主要素材です。
• ネオジムとジスプロシウム：風力タービン発電機用の希土類磁石に使用されています。
• 亜鉛：太陽光パネルや風力タービンのための亜鉛めっき材料の製造に使用されています。

新興/将来のテクノロジーの原材料（未成熟段階）

1. 量子コンピューティング
• 超伝導材料：ニオブやニオブチタン合金のような材料は、量子コンピューター用の安定な量子ビット（キュービット）を構築する上で不可欠です。
• トポロジカル・インシュレーター：ビスマスセレン化物やヒ化水銀などの材料は、耐障害性の量子コンピューターの構築に役立つ可能性があります。
• ダイヤモンド：具体的には、窒素-空孔中心を持つダイヤモンドは潜在的なキュービットホストとして探索されています。
• グラフェン：1原子厚の材料で、より高速かつ省エネな量子コンピューターの部品を開発するのに役立つかもしれません。
2. 人工知能（AI）と機械学習
• 高性能GPUとチップ：NvidiaやAMDなどの先進半導体は、ガリウム砒素化物、炭化ケイ素、ゲルマニウムなどの先進材料に依存しており、AI演算を加速する特殊チップ用のなどもひとつの材料としても重要です。
• ニューロモーフィック材料：人間の脳のニューラルネットワークを模倣し、ニューロモーフィックコンピューティングシステムの開発に活用される可能性のある材料が研究中です。これにはメモリスターや有機半導体などの材料が関わるかもしれません。
3. 5Gと将来の通信技術
• 窒化ガリウム（GaN）：5Gネットワークにおける高周波で高出力の応用向け新興材料です。
• グラフェン: 柔軟なアンテナや高速データ伝送など、将来の通信技術に潜在的に使用される可能性があります。
4. 宇宙探査
• チタン: 強度重量比が高いため、宇宙船や人工衛星の構築に不可欠です。
• 炭素ナノチューブ: 超軽量で超強力な宇宙船部品の構築に潜在的な材料です。
• レゴリス（月の土壌）: 宇宙探査の建築材料として研究されており、月や火星の生息地やエネルギーシステムの構築に役立つ可能性があります。
5. フュージョンエネルギー
• リチウム: エネルギー生産にリチウムベースのプラズマを使用する将来の核融合炉に不可欠です。
• トリチウムとデュートリウム: 核融合反応で使用される水素の同位体ですが、その製造と取り扱いには課題があります。
• 高温超伝導体: 発電所の強力な磁場を作るためのイットリウム銅酸バリウム(YBCO)などの材料。
6. ブロックチェーンと仮想通貨
• シリコン: 仮想通貨のマイニングに使用されるチップ用の材料。
• 希土類元素: 仮想通貨のマイニングリグ用の高効率モーターの磁石に使用される。
7. バイオテクノロジー(遺伝子編集、合成生物学)
• CRISPR-Cas9: 生の材料ではなく、ガイドRNAとCas9タンパク質を使用して遺伝子を編集する画期的な技術。
• バイオコンパチブル材料: ポリマー、セラミックス、金属は医療機器、義肢、その他のバイオテクノロジー関連アプリケーションの構築に欠かせない。

これらの原料を供給する最大の企業

1. 鉱業と抽出
• $GLENCORE PLC (GLNCY.US)$ : 世界最大の鉱業企業の1つで、銅、コバルト、およびその他の重要な鉱物の抽出に関与しています。
• $アルビマール (ALB.US)$ 電気自動車や家電製品のバッテリーに欠かせないリチウムの生産において主要な役割を果たしている。
• $リオ・ティント (RIO.US)$ 鉄鉱石、銅、その他の金属先物において重要な事業を展開するグローバルな鉱業リーダーです。
• $China Northern Rare Earth (600111.SH)$ 家電製品、磁石、再生エネルギーに使用される希土類元素を生産する最大の生産者の一つ。
• $BASF SE (BASFY.US)$バッテリー生産には不可欠なコバルトやニッケルなど、さまざまな重要な材料を生産する化学大手企業。
• $GLENCORE PLC (GLNCY.US)$ テクノロジー製造に使用されるコバルト、銅、およびその他の材料の採取に関与する企業。
2. テクノロジーと半導体材料
• $インテル (INTC.US)$チップ製造にはシリコン、gold、copperなどの原材料に頼る世界最大級の半導体メーカー。
• $台湾セミコンダクター・マニュファクチャリング (TSM.US)$最大の独立系半導体ファウンドリーは、シリコンウェーハー、銅、希土類元素などの素材に大きく依存しています。
• $アプライド・マテリアルズ (AMAT.US)$ フォトリソグラフィーやウェハ生産用を含む半導体製造装置および材料を供給しています。
• $エヌビディア (NVDA.US)$主にテクノロジー企業であるにもかかわらず、Nvidiaはgpu製品でシリコン、銅、希土類元素などの材料の需要に間接的に影響を与えています。
3. バッテリーおよび電気自動車のサプライチェーン
• $テスラ (TSLA.US)$自動車メーカーだけでなく、リチウム、ニッケル、コバルトなどの重要な素材の供給チェーンを確保するためにも積極的に参加しています。
• $Contemporary Amperex Technology (300750.SZ)$電気自動車や再生可能エネルギー蓄積向けのバッテリーサプライヤーの世界有数の一つです。
• $パナソニックホールディングス (ADR) (PCRFY.US)$電気自動車向けのバッテリーを供給し、リチウムイオンバッテリーの製造で主要なプレーヤーです。
• $ソシエダード・キミカ・イ・ミネラ・デ・チリ (SQM.US)$ 電気自動車バッテリーに使用されるリチウムの主要サプライヤーです。
4. 再生可能エネルギー (太陽光、風、および蓄電)
• $ファースト・ソーラー (FSLR.US)$ シリコンや銀などの材料に頼る太陽光パネルの主要メーカー。
• $SIEMENS AG (SIEGY.US)$銅、希土類磁石、鉄などの材料に依存する風力タービンの最大のサプライヤーの1つ。
• $VESTAS WIND ADR (VWDRY.US)$ 風力タービン生産の主要なプレーヤーのもう1つで、銅、鋼鉄、希土類元素を含む幅広い範囲の材料が必要です。

現在と将来の技術の進化には、よく知られている（シリコンや銅など）から希少な（コバルトや希土類元素など）まで、広範囲の金属、鉱物、他の元素が必要とされます。採掘、半導体、電気自動車、再生可能エネルギー、テクノロジーセクターの企業が、これらの材料の供給において重要な役割を果たし、技術革新の方向を形作っています。量子コンピューティング、AI、および核融合エネルギーなどの新技術が進化するにつれ、特殊材料への需要はますます高まり、持続可能で倫理的な供給の確保が求められるでしょう。

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