GLOBAL ELECTRONIC SKIN MARKET SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

Der globale elektronische Hautmarkt wurde bei US$ 7.14 Bn in 2023 und wird voraussichtlich erreichen US$ 20.94 Bn von 2031, in einem jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 14,4% von 2024 bis 2031.

Global Electronic Skin Market- Regionale Einblicke

• Nordamerika hat sich als dominante Region im globalen elektronischen Hautmarkt mit 40,8% etabliert. Die Präsenz von großen Industrie-Spielern und Technologie-Giganten wie Resonetics und Abbott hat kontinuierliche Innovation und neue Produktentwicklung ermöglicht. Diese Unternehmen haben stark in FuE investiert, um fortgeschrittene Elektronik zu entwickeln Haut Technologien für den Einsatz in verschiedenen Anwendungen wie Healthcare, Robotik und Prothetik. Darüber hinaus hat die wachsende Nachfrage nach tragbaren Geräten und Sensoren die regionale Marktgröße erhöht. Mehrere Startups treten auch in diesen Raum ein und arbeiten an neuartigen Anwendungen, die diese Region in den kommenden Jahren führen werden.
• Asien-Pazifik, auf der anderen Seite gilt als der am schnellsten wachsende Markt für elektronische Haut weltweit. Länder wie China, Japan, Südkorea und Indien bieten einen großen Talentpool von Ingenieuren und Entwicklern, die in der Materialwissenschaft, Mikroverarbeitung und Soft Robotik kompetent sind. Diese Verfügbarkeit von Humankapital und ein Fokus auf kollaborative Forschung hat dazu beigetragen, Startups auf elektronische Haut zu pflegen. Darüber hinaus ist das Vorhandensein einer robusten Elektronikindustrie und spezieller Wirtschaftszonen, die die Technologieannahme fördern, das Marktwachstum anregend. Lokale Unternehmen starten innovative Produkte zu wettbewerbsfähigen Preisen und sehen erhöhte Exporte. Regionalregierungen unterstützen auch FuE-Projekte durch Finanzierung und Anreize. All diese Faktoren haben es Asien Pacific ermöglicht, als heißesten Ort für die Entwicklung und Vermarktung neuer elektronischer Hauttechnologien zu entstehen.

Abbildung 1. Global Elektronischer Skin Market Share (%), Nach Region, 2023

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Analystenansichten

Das Wachstum des globalen elektronischen Hautmarktes wird von wachsender Nachfrage nach fortschrittlichen Prothesen und Robotik angetrieben. Die Fähigkeit von E-Skin, menschliche Haut zu mimieren und taktile Sinne zu gewinnen, kann seine Verwendung in Robotik-Anwendungen. Nordamerika dominiert den Markt derzeit aufgrund der Präsenz großer Akteure und umfangreicher Forschungsaktivitäten in den Bereichen Prothetik und Robotik. Asien-Pazifik wird voraussichtlich der am schnellsten wachsende Markt sein, mit Ländern wie China und Japan, die Investitionen in Mensch-Maschine-Schnittstellen erhöhen.

Allerdings können hohe Produktionskosten elektronischer Haut eine rasche Annahme vor allem in Schwellenländern zurückhalten. Darüber hinaus bleibt das Erreichen von wahrnehmbaren Fähigkeiten, die mit der menschlichen Haut vergleichbar sind, eine große technologische Herausforderung, wodurch das Marktwachstum behindert wird. Auf der anderen Seite wird erwartet, dass steigende Zahl von Amputationen aufgrund verschiedener medizinischer Bedingungen und Verletzungen die Nachfrage nach fortgeschrittenen Prothesen mit E-Skin aus dem Gesundheitswesen zu steigern. Die Ausweitung der Nutzung von Humanoiden, Exoskeletons und anderen intelligenten Maschinen in verschiedenen Branchen könnte neue Möglichkeiten für Spieler in den kommenden Jahren eröffnen.

Zusammenfassend stellt die Sensibilisierung für interne und externe Faktoren, die die Gesundheit der Haut beeinflussen, eine günstige Umgebung für die Hersteller von Hautergänzungsmitteln dar.

Global Electronic Skin Market- Drivers

• Fortschritte in der Werkstofftechnik: Der globale elektronische Hautmarkt zeigt deutliche Wachstumsausweitungen im Bereich der Werkstofftechnik. Forscher entwickeln neuartige Nanomaterialien, die biologische Eigenschaften wie Selbstheilung, Dehnbarkeit und Empfindlichkeit gegenüber Berührung, Druck und Temperatur imitieren können. Graphen- und Kohlenstoffnanoröhren, die außergewöhnliche elektronische und mechanische Eigenschaften haben, werden entwickelt, um e-skin wie Membranen zu bilden, die subtile Veränderungen an der Oberfläche erkennen und entsprechende elektrische Signale erzeugen können. Eine weitere wichtige Entwicklung ist die Fähigkeit, diese Nanomaterialien Schicht durch Schicht in dünne, flexible und biokompatible Strukturen zu 3D-Drucken oder zu montieren. Dies ermöglicht die individuelle Gestaltung von E-Skins, die jeder unregelmäßigen Form oder Topographie entsprechen, im Gegensatz zu starren Silizium-basierten Sensoren. Die Präzision des 3D-Drucks ermöglicht die Einbettung von kapazitiven, piezoresistiven oder thermochromen Sensoren an strategischen Standorten, um multimodale Erfassungsmöglichkeiten in kleinen Patches zu ermöglichen. Fortschritte bei Materialien wie Flüssigkristallelastomeren tragen auch dazu bei, konfigurierbare E-Skins zu erreichen, die ihre Eigenschaften aufgrund von Umgebungsbedingungen verändern können.

• Steigendes Anwendungspotenzial im Gesundheitswesen: Die potenzielle Anwendung der elektronischen Haut im Gesundheitswesen ist ein wichtiger Treiber für das Marktwachstum. Früherkennung Druckgeschwüre, Wundheilung Bewertung und prothetische Gliedmaßenkontrolle sind einige Bereiche, die stark von der konformen, nicht-invasiven Überwachung über E-Skins profitieren können. Die Integration sensibler, widerstandsfähiger und biokompatibler E-Skin-Patches auf dem menschlichen Körper bietet neue Möglichkeiten zur kontinuierlichen Gesundheitsüberwachung, ohne die täglichen Aktivitäten zu stören. Dies kann chronische Bedingungen effektiver durch Echtzeit-Aufzeichnung von wichtigen Zeichen und rechtzeitige Benachrichtigungen verwalten. E-Skins, die die taktilen Fähigkeiten unserer Haut imitieren können, haben auch Anwendung bei der Entwicklung biofidelic Prothetik. Der Tastsinn ist wichtig für feine motorische Fähigkeiten und Sicherheit. E-Skin basierte prothetische Hände und Gliedmaßen können Amputees mit einem näheren Gefühl der Normalität bieten.
• Erhöhung der Nachfrage nach tragbaren Geräten: Die Nachfrage nach tragbaren Geräten ist in den letzten Jahren enorm gestiegen. Wearables sind zunehmend multifunktional geworden und in das tägliche Leben in zahlreichen Möglichkeiten zur Komfort-, Konnektivitäts- und Fitnessüberwachung integriert. Diese steigende Popularität von Wearables ist direkt das Wachstum des elektronischen Hautmarktes. Elektronische Haut, auch als E-Skin bekannt, ist eine Technologie zur Entwicklung hautähnlicher Oberflächen, die sensorische Informationen sammeln kann. Es enthält eingebettete Mikroelektronik-Elemente auf flexiblen elastomeren Substraten, die menschliche Haut imitieren. E-Skins Einsatzmöglichkeiten in integrierten Wearables sind enorm. Es ermöglicht das Hinzufügen von verbesserten interaktiven und sensorischen Fähigkeiten, wenn sie in Smartwatches, Augmented Reality-Geräte, Prothesen und medizinische Wearables integriert sind. Zum Beispiel können E-Skin-Patches, die in Smartwatch-Bands oder Kleidung eingebaut sind, Herzfrequenz, Atmung und andere wichtige Zeichen in Echtzeit überwachen. Dies entfernt die Notwendigkeit für separate medizinische Geräte und macht die Gesundheitsüberwachung bequemer.

Global Electronic Skin Market Chancen

• Neue Anwendungen in der Robotik: Neue Anwendungen der elektronischen Haut in der Robotik können erhebliche Chancen für den elektronischen Hautmarkt bieten. Robotertechnologien werden mit jedem vorbeigehenden Jahr immer fortschrittlicher und die Fähigkeit, menschliche Kunsthaut zu entwickeln, könnte weitere Innovationen in der Robotik vorantreiben. Elektronische Haut hat das Potenzial, Roboter mit fortgeschrittenen taktilen Sinnen und Fähigkeit, physisch mit unvorhersehbaren und empfindlichen Umgebungen wie die Unterstützung älterer Patienten in Krankenhäusern oder die Handhabung zerbrechlicher Objekte in Fabriken zu interagieren. Dies würde es Robotern ermöglichen, Aufgaben zu erfüllen, die ein menschliches Maß an Geschicklichkeit, Sorgfalt und Situationsbewusstsein erfordern. Da Roboter in komplexeren Anwendungen eingesetzt werden, die Interaktion mit Menschen und Umgebungen beinhalten, mit einer synthetischen Haut wird ihnen Fähigkeiten näher an der biologischen Haut bieten. Es kann Robotern helfen, Druck, Temperatur, Vibrationen und Texturen zu erkennen. Diese taktilen Daten, die durch E-Skin erfasst werden, können verarbeitet werden, um sichere körperliche Interaktion, sofortige Reaktion auf versehentliche Kontakte und Erkennung von Hindernissen oder Schlupfstellen bei der Handhabung der Dinge zu führen. Für Roboter, die Menschen unterstützen, kann e-skin die Reaktion auf dringende Gesten oder Anzeichen von Beschwerden ermöglichen. E-Skin mit integrierten Sensoren, Speicher- und Kommunikationschips ähnelt der lebenden Haut mehr als externen Sensoren.

• Entwicklung einer flexiblen und dehnbaren Elektronik: Die Entwicklung flexibler und dehnbarer Elektronik hält große Versprechen für den elektronischen Hautmarkt. Elektroaktive Materialien, die komplexen physikalischen Strukturen entsprechen können, ermöglichen neue Funktionalitäten und Formfaktoren, die bisher unmöglich waren. Diese Innovation öffnet die Tür für fortgeschrittene Prothesen, realistische humanoide Roboter, intelligente biomedizinische Geräte und andere Anwendungen, die eine intuitive Mensch-Maschine-Schnittstelle benötigen. Anstatt flache, starre Leiterplatten, elektronische Haut der nächsten Generation werden Mechaniker, die von natürlichen Haut, Fleisch und Muskel inspiriert. Miniaturisierte Sensoren, Aktoren und andere elektronische Komponenten, die in elastische Substrate eingebettet sind, könnten eines Tages die Empfindlichkeit und Nimbleness des menschlichen Empfindens imitieren. Beispielsweise können prothetische Hände die Präzision und Haltbarkeit gewinnen, um biologische Gliedmaßen zu ersetzen. Roboterassistenten können sanft und intuitiv durch "synthetische Haut" interagieren. Tragbare medizinische Geräte konnten lebenswichtige Zeichen nicht invasiver Art mit nahe unsichtbaren Hautflecken überwachen.

• Integration mit IoT-Plattformen: Die Integration mit IoT-Plattformen könnte erhebliche Wachstumschancen im elektronischen Hautmarkt bieten. Da elektronische Haut (auch als E-Skin oder künstliche Haut bekannt) die Funktionen der menschlichen Haut zunehmend nachahmt, ermöglicht die Verbindung mit IoT-Netzwerken erweiterte Anwendungen und Nutzen. E-Skin-Patches und Sensoren können als Teil der IoT-Infrastruktur eingesetzt werden, um lebenswichtige Zeichen fern zu überwachen, gesundheitliche Einsichten zu bieten und um potenzielle Probleme in Echtzeit aufmerksam zu machen. Dies erleichtert ein kontinuierliches Gesundheits-Tracking ohne Einschränkung der Patientenmobilität oder erfordert häufige Krankenhausbesuche. Im Zeitalter der globalen Bevölkerung wird die Nachfrage nach entfernten Patientenüberwachungslösungen steigen, um die Lebensqualität zu verbessern und die steigenden Kosten der Gesundheitsversorgung zu bewältigen. Die Kombination von E-Skin mit IoT ermöglicht auch neue Anwendungen in Prothetik und Robotik. Die von e-skin-Sensoren erfassten Daten könnten über IoT-Netzwerke geteilt werden, um prothetische Nutzer mit einem Gefühl von Berührung und Feedback zu versorgen. Dies würde eine intuitive Steuerung und natürliche Interaktion mit Umgebung ermöglichen.

Global Electronic Skin Market Entwicklung

• Annahme von miniaturisierten elektrochemischen Sensoren: Die Annahme miniaturisierter elektrochemischer Sensoren hat einen erheblichen Einfluss auf den elektronischen Hautmarkt. Elektrochemische Sensoren werden durch Fortschritte in der Mikro- und Nanofabrikationstechnik sehr miniaturisiert. Diese miniaturisierten Sensoren können mehrere Parameter wie Temperatur, Druck, Chemikalien und biologische Signale erfassen. Diese sind sehr geeignet für die Integration in elektronische Haut, da ihre Miniaturgröße die Schaffung hochempfindlicher und verteilter Sensornetzwerke innerhalb der E-Skins ermöglicht.
• Entwicklung der selbstleistungsfähigen elektronischen Haut: Das Erscheinen von selbst angetriebener elektronischer Haut hat einen tiefen Einfluss auf die Fortentwicklung der Fähigkeiten und Verwendung von Fällen elektronischer Haut. Traditionelle elektronische Haut setzt auf externe Energiequellen, die ihre Anwendungen begrenzen, insbesondere für medizinische Anwendungen, bei denen eine integrierte Stromquelle ideal ist. Selbstbetriebene elektronische Haut behandelt diese Einschränkung durch die Nutzung von Energie aus der Umwelt durch Technologien wie triboelektrische Nanogeneratoren, die biomechanische Energie während der Bewegung in Strom umwandeln können. Diese Entwicklung ermöglicht ganz weiche, flexible und leichte Hautpatches, die völlig autonom sind, ohne Batterien oder verdrahteten Verbindungen. Durch die Beseitigung der Zwänge externer Energie ermöglicht die selbstbetriebene elektronische Haut eine neue Generation von Patientenüberwachungstechnologien.

Global Electronic Skin Marktrückhaltungen

• Hohe Entwicklung Kosten: Während die Technologie vielversprechend aussieht, stellen hohe Kosten bei der Entwicklung fortgeschrittener elektronischer Hautmaterialien eine große Herausforderung dar. Die Entwicklung biomimetischer Materialien, die alle Eigenschaften der menschlichen Haut mit hoher Präzision und Leistung nachahmen können, erfordern umfangreiche Forschungsinvestitionen. Die Entwicklung selbstheilender und ultrastretchbarer Leiter und Substratmaterialien erfordert hohe Material- und Fertigungskosten. Auch die hautähnlichen taktilen, Temperatur- und Druckerfassungsmöglichkeiten im Mikromaßstab erhöhen die Kosten erheblich. Die Kommerzialisierung eines funktionalen und erschwinglichen elektronischen Hautprodukts bleibt mit den aktuellen Technologie-Reifegraden und hohen Kosten schwierig. Die meisten Industrie-Spieler sind noch in einem Prototyp-Entwicklungsstadium mit begrenzten Fähigkeiten und hohen Stückkosten. Das Gewinnen von regulatorischen Zulassungen für medizinische Anwendungen der elektronischen Haut führt zu weiteren Kosten.
• Mangel an Standardisierung Interoperabilität: Eine weitere große Herausforderung, das Marktwachstum zu verlangsamen, ist der Mangel an branchenweiten Standards für die Gestaltung und Interfrontation elektronischer Hautprodukte. Verschiedene Forschungsgruppen und Unternehmen entwickeln elektronische Haut mit unterschiedlichen Materialkombinationen, Fertigungstechniken, Schaltungsdesigns und Sensierungsmodalitäten. Dadurch fehlt die Kompatibilität der Produkte auf Systemebene. Elektronische Haut, die von verschiedenen Anbietern entwickelt werden, können nicht leicht austauschbar oder miteinander kommunizieren. Dies stellt Probleme für Anwendungen, die modulare Upgrades, Reparaturen und Integration mit anderen Geräten oder Plattformen erfordern

Global Electronic Skin Market- Neue Entwicklungen

Neue Produkteinführungen

• Im August 2022, Amorepacific, ein südkorea-basiertes Kosmetikgeschäft, erstellte die weltweit erste chipfreie und kabellose tragbare elektronische Haut. Der in Verbindung mit dem MIT (Massachusetts Institute of Technology) entwickelte 'e-skin' ist schweißsicher und kann Hautveränderungen im Laufe der Zeit kontinuierlich verfolgen. Laut Amorepacific sind die ultradünnen Patches die erste, die die Hautüberwachung und Datenübertragung ohne den Einsatz von integrierten Schaltkreischips oder Batterien ermöglicht.
• Im Mai 2022 entwickelte die Technische Universität Graz die „smarte Haut“ sehr ähnlich wie die menschliche Haut. Es erfasst Druck, Feuchtigkeit und Temperatur gleichzeitig und erzeugt elektronische Signale. So sind empfindlichere Roboter oder intelligentere Prothesen denkbar.

Geschäftsentwicklung Aktivitäten

• Im Juni 2022, Resonanz, ein Unternehmen, das sich auf fortschrittliche Engineering- und Fertigungslösungen für die Gesundheitswissenschaften konzentriert, kündigte den Erwerb von Agile MV, einem wachsenden Marktführer in der Produktentwicklung und der schlüsselfertigen Gerätebaugruppe in Kanada an. Mit der Akquisition wird Resonetics sein aktuelles Design & Development Services-Unternehmen als AGILE Product Development mit Operationen in Boston, San Diego und Montreal umbenannt.
• Im April 2022 kündigte Infosys, ein weltweit führender Anbieter von digitalen Dienstleistungen und Beratungen der nächsten Generation, eine Partnerschaft mit Nu Skin Enterprises, Inc., einer Marke für Schönheit und Wellness. Nu Skin wird die Infosys Equinox human-centric digitale Handelsplattform nutzen, um attraktive und einzigartige Erfahrungen für Kunden und Partner zu bieten. Die Social-Commerce-Funktionen der Plattform sollen es Nu Skin ermöglichen, sein Geschäftsmodell enorm zu erweitern.

Abbildung 2. Global Electronic Skin Market Share (%), Nach Produkttyp, 2023

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Top-Unternehmen im Global Electronic Skin Market

• Resonetics (Hudson Medical Innovations)
• Abb.
• Medtronic
• MC10
• Tapecon, Inc.
• GENTAG, Inc.
• General Electric Company
• VivaLNK, Inc.
• Epicore Biosystems
• Amorepacific Cosmetics (USA), Inc.
• iRhythm Technologies, Inc.
• Kraftstoff

Definition: Elektronische Haut, auch als E-Skin oder Smart Skin bekannt, ist eine Technologie, die die Integration von Elektronik mit menschlicher Haut erleichtert. Es mißt die Funktionalität der menschlichen Haut und enthält verschiedene Sensoren, um die Erfassung verschiedener Umweltreize zu ermöglichen. Es gibt hauptsächlich zwei Arten von E-Skin - bioinspiriert und biomimetisch. Bioinspirierte E-Skin zeichnet sich aus den Funktionen der Haut, ist aber nicht die tatsächliche Haut, während biomimetische E-Skin die tatsächliche Struktur und Eigenschaften der Haut rekrutieren will.