ELETTRONICA GLOBALE MERCATO DELLA PELLE SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

Il mercato globale della pelle elettronica è stato valutato US$ 7.14 Bn nel 2023 e si prevede di raggiungere US$ 20.94 Bn del 2031, crescere in un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 14,4% da dal 2024 al 2031.

Mercato della pelle elettronica globale - Insights regionali

• Nord America si è affermata come la regione dominante nel mercato globale della pelle elettronica con il 40,8%. La presenza di importanti attori del settore e giganti tecnologici come Resonetics e Abbott ha permesso l'innovazione continua e lo sviluppo di nuovi prodotti. Queste aziende hanno investito fortemente in R&D per sviluppare elettronica avanzata pelle tecnologie per l'uso in varie applicazioni come la salute, la robotica e la protesi. Inoltre, la crescente domanda di dispositivi e sensori indossabili ha aumentato le dimensioni del mercato regionale. Diversi startup stanno anche entrando in questo spazio e lavorando su nuove applicazioni, che probabilmente renderà questa regione un leader nei prossimi anni.
• Asia Pacifico, invece, è considerato il mercato in crescita più veloce per la pelle elettronica a livello globale. Paesi come Cina, Giappone, Corea del Sud e India offrono un grande pool di talenti di ingegneri e sviluppatori esperti in scienze dei materiali, microprocessing e robotica morbida. Questa disponibilità del capitale umano e un focus sulla ricerca collaborativa ha contribuito a nutrire le startup specializzate nella pelle elettronica. Inoltre, la presenza di una robusta industria dell'elettronica e di zone economiche speciali che promuovono l'adozione della tecnologia è stimolante crescita del mercato. Le aziende locali stanno lanciando prodotti innovativi a prezzi competitivi e vedono aumentare le esportazioni. I governi regionali supportano anche i progetti R&D attraverso finanziamenti e incentivi. Tutti questi fattori hanno permesso a Asia Pacific di emergere come il punto più caldo per lo sviluppo e la commercializzazione di nuove tecnologie cutanee elettroniche.

Figura 1. Global Quota del mercato della pelle elettronica (%), Per regione, 2023

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Vista dell’analista

La crescita globale del mercato della pelle elettronica è guidata dalla crescente domanda di protesi avanzate e robotica. La capacità di e-pelle di imitare la pelle umana e ottenere sensi tattili può guidare il suo utilizzo in applicazioni robotiche. Il Nord America domina il mercato attualmente a causa della presenza di importanti attori e di vaste attività di ricerca nei settori della protesi e della robotica. Asia Pacific dovrebbe essere il mercato in crescita più veloce con paesi come la Cina e il Giappone che dilagano gli investimenti in interfacce uomo-macchina.

Tuttavia, l'alto costo di produzione delle pelli elettroniche può frenare l'adozione rapida soprattutto nelle economie emergenti. Inoltre, raggiungere capacità percettive paragonabili alla pelle umana rimane ancora una grande sfida tecnologica, ostacolando così la crescita del mercato. D'altra parte, aumentare il numero di amputazioni a causa di varie condizioni mediche e lesioni è previsto per aumentare la domanda di protesi avanzate utilizzando e-pelle dal settore sanitario. L'espansione dell'uso di umanoidi, esoscheletri e altre macchine intelligenti in varie industrie potrebbe aprire nuove opportunità per i giocatori nei prossimi anni.

In sintesi, aumentare la consapevolezza sui fattori interni ed esterni che influenzano la salute della pelle presenta un ambiente favorevole per i produttori di integratori cutanei.

Driver per il mercato globale della pelle elettronica

• Avanzamenti in Ingegneria dei Materiali: Il mercato globale della pelle elettronica sta assistendo a una crescita significativa dovuta progressi fatti nel settore dell'ingegneria dei materiali. I ricercatori stanno sviluppando nuovi nanomateriali che possono imitare le proprietà biologiche come auto-guarigione, elasticità e sensibilità al tatto, alla pressione e alla temperatura. I nanotubi di Graphene e di carbonio che hanno straordinarie proprietà elettroniche e meccaniche sono stati progettati per formare e-pelle come membrane che possono rilevare sottili cambiamenti sulla superficie e generare segnali elettrici appropriati. Un altro importante sviluppo è la capacità di stampa 3D o assemblare questi nanomateriali strato per strato in strutture sottili, flessibili e biocompatibili. Questo permette di progettare e-pelle personalizzate conformi a qualsiasi forma irregolare o topografia a differenza dei sensori a base di silicio rigidi. La precisione offerta dalla stampa 3D consente di incorporare sensori capacitivi, piezoresistivi o termocromatici in posizioni strategiche per consentire capacità di rilevamento multimodale in piccole patch. I progressi nei materiali come gli elastomeri di cristallo liquido stanno anche aiutando a raggiungere e-pelle configurabili che possono alterare le loro proprietà in base alle condizioni ambientali.

• Potenziale di applicazione per l'assistenza sanitaria: La potenziale applicazione della pelle elettronica nel settore sanitario è un importante driver per la crescita del mercato. Rilevamento precoce ulcere di pressione, valutazione della guarigione delle ferite e controllo degli arti protesi sono alcune aree che possono beneficiare notevolmente di monitoraggio conformale e non invasivo tramite e-pelle. L'integrazione di patch e-skin sensibili, resilienti e biocompatibili sul corpo umano offre nuove possibilità di monitoraggio continuo della salute senza interferire con le attività quotidiane. Questo può gestire le condizioni croniche più efficacemente attraverso la registrazione in tempo reale di segni vitali e le notifiche tempestive. E-pelle che possono imitare le capacità tattili della nostra pelle hanno anche applicazione nello sviluppo di protesi biofideliche. Il senso del tatto è importante per le abilità motorie e garantire la sicurezza. Le mani e gli arti protesi a base di pelle possono fornire agli amplificatori una sensazione più stretta di normalità.
• Aumento della domanda di dispositivi indossabili: La domanda di dispositivi indossabili è cresciuta enormemente negli ultimi anni. Gli indossabili sono diventati sempre più multifunzionali e incorporati nella vita quotidiana in numerosi modi per la convenienza, la connettività e il monitoraggio del fitness. Questa crescente popolarità dei wearables sta alimentando direttamente la crescita del mercato della pelle elettronica. La pelle elettronica, conosciuta anche come e-skin, è una tecnologia volta a sviluppare superfici simili alla pelle che possono raccogliere informazioni sensoriali. Contiene elementi microelettronici incorporati su substrati elastomeri flessibili che imitano la pelle umana. I potenziali utilizzi di E-skin nei wearable integrati sono immensi. Consente di aggiungere funzionalità interattive e sensoriali potenziate quando integrate in smartwatch, dispositivi di realtà aumentata, protesi e wearable medici. Ad esempio, le patch e-skin montate in smartwatch band o abbigliamento possono monitorare la frequenza cardiaca, la respirazione e altri segni vitali in tempo reale. Questo rimuove la necessità di dispositivi medici separati e rende il monitoraggio della salute più conveniente.

Global Electronic Skin Market- Opportunità

• Applicazioni emergenti nella robotica: Le applicazioni emergenti della pelle elettronica nella robotica possono offrire opportunità significative per il mercato della pelle elettronica in avanti. Le tecnologie robotiche stanno diventando più avanzate con ogni anno di passaggio e la capacità di sviluppare la pelle sintetica simile all'uomo potrebbe guidare ulteriori innovazioni nella robotica. La pelle elettronica ha il potenziale di fornire robot con avanzati sensi tattili e capacità di interagire fisicamente con ambienti imprevedibili e delicati come assistere i pazienti anziani negli ospedali o gestire oggetti fragili nelle fabbriche. Questo consentirebbe ai robot di eseguire attività che richiedono un livello umano di destrezza, cura e consapevolezza situazioniale. Poiché i robot vengono dispiegati in applicazioni più complesse che coinvolgono l'interazione con gli esseri umani e circonda, avere una pelle sintetica fornirà loro capacità più vicine alla pelle biologica. Può aiutare i robot a rilevare pressione, temperatura, vibrazioni e texture. Questi dati tattili catturati tramite e-skin possono essere trattati per guidare l'interazione fisica sicura, la reazione istantanea ai contatti accidentali e il rilevamento di ostruzioni o slittamenti durante la gestione delle cose. Per i robot che aiutano gli esseri umani, e-skin può consentire di rispondere a gesti urgenti o segni di disagio. E-pelle con sensori integrati, chip di memoria e comunicazione assomigliano a pelle viva più di sensori esterni.

• Sviluppo di elettronica flessibile e allungabile: Lo sviluppo di elettronica flessibile e allungabile mantiene grande promessa per il mercato della pelle elettronica. I materiali elettroattivi che possono essere conformi a strutture fisiche complesse consentono nuove funzionalità e fattori formali che erano precedentemente impossibili. Questa innovazione apre la porta per protesi avanzate, robot umanoidi realistici, dispositivi biomedici intelligenti e altre applicazioni che richiedono un'interfaccia uomo-macchina intuitiva. Piuttosto che piatti, rigidi circuiti stampati, pelli elettroniche di prossima generazione utilizzeranno meccanica ispirata alla pelle naturale, alla carne e al muscolo. Sensori miniaturizzati, attuatori e altri componenti elettronici incorporati in substrati elastici potrebbero un giorno imitare la sensibilità e la nitidezza della sensazione umana. Ad esempio, le mani protesi possono ottenere la precisione e la durata per sostituire gli arti biologici. Gli assistenti robotici possono interagire dolcemente e intuitivamente con "pelle sintetiche". Dispositivi medicali indossabili potrebbero non monitorare invasivamente i segni vitali con patch di pelle-worn quasi invisibili.

• Integrazione con le piattaforme IoT: L'integrazione con le piattaforme IoT potrebbe fornire notevoli opportunità di crescita nel mercato della pelle elettronica. Come pelle elettronica (conosciuta anche come pelle e-skin o pelle artificiale) imita sempre più le funzioni della pelle umana, collegandola con le reti IoT permette applicazioni e utilità ampliate. Le patch e i sensori di E-skin possono essere implementati come parte dell'infrastruttura IoT per monitorare da remoto i segni vitali, fornire informazioni sulla salute e avvisare i caregiver a potenziali problemi in tempo reale. Questo facilita il monitoraggio continuo della salute senza limitare la mobilità dei pazienti o richiedere frequenti visite ospedaliere. Poiché la popolazione globale invecchia, la domanda aumenterà per le soluzioni di monitoraggio dei pazienti remoti per migliorare la qualità della vita e contribuire a gestire i costi crescenti della salute. La combinazione di e-skin con IoT consente anche nuove applicazioni in protesi e robotica. I dati catturati dai sensori di e-skin potrebbero essere condivisi attraverso le reti IoT per fornire agli utenti protesi un senso di tocco e feedback. Ciò consentirebbe un controllo più intuitivo e un'interazione naturale con l'ambiente circostante.

Elettronica globale Mercato della pelle Tendenze

• Adozione di sensori elettrochimici miniaturizzati: L'adozione di sensori elettrochimici miniaturizzati ha un impatto significativo sul mercato della pelle elettronica. I sensori elettrochimici stanno diventando altamente miniaturizzati a causa dei progressi nelle tecniche di micro e nanofabbricazione. Questi sensori miniaturizzati possono rilevare diversi parametri come temperatura, pressione, prodotti chimici e segnali biologici. Questi sono molto adatti per l'integrazione in pelli elettroniche in quanto la loro dimensione in miniatura consente la creazione di reti di sensori altamente sensibili e distribuite all'interno delle e-pelle.
• Sviluppo della pelle elettronica autoalimentata: L'emergere di pelle elettronica autoalimentata sta avendo un profondo impatto sul progresso delle capacità e dei casi di uso della pelle elettronica. La pelle elettronica tradizionale si basa su fonti di energia esterne che limitano le sue applicazioni, in particolare per usi medici in cui una fonte di energia integrata è ideale. La pelle elettronica autoalimentata affronta questa limitazione sfruttando l'energia dall'ambiente attraverso tecnologie come nanogeneratori triboelettrici che possono convertire l'energia biomeccanica durante il movimento in energia elettrica. Questo sviluppo permette di toppe di pelle completamente morbide, flessibili e leggere che sono completamente autonomi senza necessità di batterie o connessioni cablate. Rimuovendo i vincoli di potenza esterna, la pelle elettronica autoalimentata consente una nuova generazione di tecnologie di monitoraggio dei pazienti.

Restrizioni di mercato della pelle elettronica globale

• Sviluppo Costo: Mentre la tecnologia sembra promettente, alti costi coinvolti nello sviluppo di materiali cutanei elettronici avanzati rappresentano una grande sfida. Progettare materiali biomimetici che possono imitare tutte le caratteristiche della pelle umana con alta precisione e prestazioni richiedono ampi investimenti di ricerca. Lo sviluppo di auto-guarigione e conduttori ultra-stretchable e materiali substrati comportano alti costi materiali e di produzione. Ingegneria pelle-come tattile, temperatura e capacità di rilevamento della pressione a una microscala aumenta anche i costi in modo sostanziale. La commercializzazione di un prodotto di pelle elettronica funzionale e conveniente rimane difficile con i livelli attuali di maturità tecnologica e costi elevati. La maggior parte dei giocatori del settore è ancora in fase di sviluppo del prototipo con capacità limitate e costi elevati per unità. Ottenere le approvazioni normative per applicazioni mediche di pelle elettronica aggiunge ulteriormente ai costi.
• La mancanza di standardizzazione ostacola Interoperabilità: Un'altra sfida importante rallentare la crescita del mercato è la mancanza di standard di settore per la progettazione e l'interfaccia dei prodotti della pelle elettronica. Diversi gruppi di ricerca e aziende stanno sviluppando la pelle elettronica utilizzando distinte combinazioni di materiali, tecniche di fabbricazione, progetti di circuiti e modalità di rilevamento. Di conseguenza, i prodotti non sono compatibili con un'integrazione a livello di sistema. Le pelli elettroniche sviluppate da diversi fornitori non possono essere intercambiabili o comunicative con l'altro facilmente. Questo pone problemi per applicazioni che richiedono aggiornamenti modulari, riparazioni e integrazione con altri dispositivi o piattaforme

Global Electronic Skin Market - Recenti sviluppi

Nuovo prodotto lancia

• Nell'agosto del 2022, Amorepacifico, un business di cosmetici in Corea del Sud, ha creato la prima pelle elettronica senza chip e senza fili. Il 'e-skin', sviluppato in combinazione con MIT (Massachusetts Institute of Technology), è resistente al sudore e può continuamente monitorare i cambiamenti della pelle nel tempo. Secondo Amorepacific, le patch ultra-sottili sono le prime a consentire il monitoraggio della pelle e il trasferimento dei dati senza l'uso di chip circuitali integrati o batterie.
• Nel maggio 2022, Graz University of Technology sviluppò la “pelle intelligente” molto simile alla pelle umana. Percepisce la pressione, l'umidità e la temperatura simultaneamente e produce segnali elettronici. I robot più sensibili o le protesi più intelligenti sono quindi concepibili.

Attività di sviluppo commerciale

• Nel giugno 2022, Resonetica, una società che si concentra su soluzioni avanzate di ingegneria e produzione per l'industria delle scienze della salute, ha annunciato l'acquisizione di Agile MV, un leader crescente nello sviluppo di prodotti e assemblaggio di dispositivi chiavi in mano in Canada. Con l'acquisizione, Resonetics rinominerà la sua attuale azienda Design & Development Services come AGILE Product Development, con operazioni a Boston, San Diego e Montreal.
• Nell'aprile del 2022 Infosys, leader mondiale nei servizi digitali di prossima generazione e nella consulenza, ha annunciato una partnership con Nu Skin Enterprises, Inc., un marchio di bellezza e benessere. Nu Skin utilizzerà la piattaforma di commercio digitale incentrato sull'uomo Infosys Equinox per offrire esperienze coinvolgenti e uniche per clienti e affiliati. Le funzioni di social commerce della piattaforma sono destinate a consentire a Nu Skin di crescere enormemente il suo modello di business.

Figura 2. Quota globale del mercato della pelle elettronica (%), per tipo di prodotto, 2023

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Le migliori aziende del mercato globale della pelle elettronica

• Resonetica (Hudson Medical Innovations)
• Abbott
• Medtronic
• MC10
• Tapecon, Inc.
• GENTAG, Inc.
• General Electric Company
• VivaLNK, Inc.
• Epicore Biosystems
• Amorepacific Cosmetics (USA), Inc.
• IRhythm Technologies, Inc.
• Carburante

Definizione: La pelle elettronica, conosciuta anche come pelle e-pelle o pelle intelligente, è una tecnologia che facilita l'integrazione dell'elettronica con la pelle umana. Mima la funzionalità della pelle umana e incorpora vari sensori per consentire il rilevamento di diversi stimoli ambientali. Ci sono principalmente due tipi di e-skin - bioinspired e biomimetico. La pelle bioinspired e-skin deriva dalle funzioni della pelle ma non è vera pelle, mentre la pelle biomimetica e-skin mira a ricreare la struttura e le proprietà effettive della pelle.