Dimensioni e quote di mercato dei sensori stampati e flessibili: analisi della crescita e previsioni 2027-2036

Fattori di crescita e sfide del mercato dei sensori stampati e flessibili:

Fattori di crescita

• Ricerca e sviluppo su aerogel e sensori di gas per migliorare il rilevamento degli inquinanti: i sensori di gas elettrici stampati rappresentano un'alternativa economica, a basso consumo energetico, leggera e potenzialmente monouso rispetto alle loro controparti prodotte con metodi convenzionali come l'incisione, la fotolitografia e la deposizione chimica da fase vapore. La ricerca attuale sui sensori di gas elettrici stampati comprende lo studio dei materiali, delle metodologie di fabbricazione e delle applicazioni nel monitoraggio della qualità dell'aria, nella diagnosi di malattie, nella qualità degli alimenti e nel rilevamento di gas pericolosi. Inoltre, il crescente interesse per le case intelligenti, l'IoT, i dispositivi indossabili e i sensori point-of-need ha ulteriormente alimentato la ricerca e lo sviluppo in questo settore. Il polietilene-2,6-naftalato (PEN), la poliimmide (PI) e il polidimetilsilossano (PDMS) sono i substrati flessibili più comunemente studiati per la fabbricazione di sensori di gas.
  
  Un rapporto del Piano d'azione globale menziona che nel Regno Unito, in particolare a Londra, Birmingham e nelle contee limitrofe, le famiglie affrontano livelli pericolosi di inquinamento dell'aria interna . Il 45% delle case presentava composti organici volatili (COV) che superavano i livelli salutari e il 17% ha segnalato livelli preoccupanti di COV. In quest'ottica, i ricercatori dell'Università di Cambridge hanno sviluppato nel febbraio 2024 un sensore, realizzato con aerogel o fumo congelato, in grado di rilevare la formaldeide a concentrazioni bassissime, fino a otto parti per miliardo, utilizzando tecniche di intelligenza artificiale. Questo sensore rileva in tempo reale concentrazioni estremamente basse, ben oltre la sensibilità della maggior parte dei sensori di qualità dell'aria interna. L'aerogel incorpora linee stampate in 3D di una pasta di grafene e minuscoli semiconduttori chiamati punti quantici per migliorare la sensibilità alla formaldeide.
• Utilizzo crescente nelle applicazioni biomediche: i sensori flessibili sono ormai impiegati quotidianamente, portando a significativi progressi, soprattutto in ambito biomedico, grazie alla loro flessibilità ed elasticità che consentono l'utilizzo su superfici curve e l'adattamento a geometrie complesse. Analizzatori di gas ematici, test di gravidanza, misuratori di glicemia e dispositivi per la misurazione del colesterolo sono solo alcuni esempi di dispositivi che utilizzano biosensori medicali. I biosensori identificano e quantificano materiali biologici, come proteine, acidi nucleici, enzimi e anticorpi.
  
  Secondo il National Institutes of Health, si prevede che entro il 2030 circa 552 milioni di persone in tutto il mondo soffriranno di diabete. Pertanto, negli ultimi decenni, a causa della crescente prevalenza del diabete, sono state sviluppate nuove tecnologie di biosensori per il glucosio, come i dispositivi POC (Point-of-Care), i sistemi di monitoraggio continuo del glucosio (CGMS) e i sistemi di monitoraggio non invasivo del glucosio. Questi sensori consentono di ottenere risultati migliori in ambito sanitario, offrendo opzioni di monitoraggio comode e non invasive. Di conseguenza, i biosensori con formati stampati e flessibili sono adatti, versatili e a prezzi accessibili per l'utilizzo in applicazioni indossabili e point-of-care, il che sta accelerando la crescita del mercato.
• Progressi tecnologici sempre più rapidi: lo sviluppo di tecnologie di stampa come la stampa roll-to-roll, a getto d'inchiostro e serigrafica consente di realizzare sensori stampati e flessibili con maggiore precisione e risoluzione. Questi sviluppi si traducono in una maggiore economicità, scalabilità e prestazioni dei sensori. Ad esempio, nel febbraio 2024, Tekscan ha lanciato un nuovo sensore di mappatura della pressione per affrontare le difficoltà associate al rilevamento della pressione di interfaccia nella produzione e nella ricerca sulle batterie. Individuando potenziali problemi nella progettazione delle batterie, questo metodo fornisce ai nostri clienti informazioni pratiche che potrebbero tradursi in sistemi di accumulo di energia migliori, più sicuri e affidabili.
  
  L'utilizzo di sensori stampati e flessibili è in crescita in diversi settori industriali, grazie alla crescente domanda di sensori tecnologicamente avanzati, flessibili e facili da integrare.
• Aumento dell'adozione di tecnologie per la produzione di energia sostenibile: nel settore energetico vengono introdotti diversi nuovi sistemi e tecnologie. Molti enti di ricerca sono riusciti a sviluppare strumenti e apparecchiature flessibili utilizzabili nel settore delle energie rinnovabili. Questi dispositivi sono agili e maneggevoli grazie all'utilizzo di sensori stampabili e flessibili. I sensori flessibili trovano applicazione anche in altri contesti industriali. Questi sensori sono più vantaggiosi per l'utente finale e richiedono pochissimo spazio.

Sfide

• Forte concorrenza da parte di alternative: poiché l'inchiostro conduttivo è economico e facile da usare, limita i miglioramenti del settore. Di conseguenza, il tasso di crescita del mercato dei sensori flessibili stampati sarà messo a dura prova.
• Costi elevati: il problema principale che ostacola la crescita dei sensori flessibili e stampabili nei prossimi anni è il loro costo elevato rispetto ai sensori rigidi e il notevole rischio di manipolazione.