La Stretchable Electronics (SC), l'elettronica estensibile, viene già commercializzata ed è disponibile in molte forme e dimensioni. L'immagine qui presentata mostra una serie di prototipi e prodotti che utilizzano un componente e/o un materiale estensibile. Queste immagini sono state realizzate dagli analisti IDTechEx in occasione di eventi in tutto il mondo negli ultimi cinque anni.
Buona parte dei prodotti illustrati hanno superato la prototipazione e sono già presenti sul mercato. Infatti, il rapporto di ricerca IDTechEx "Stretchable and Conformal Electronics 2019-2029" rileva che il mercato dell'elettronica estensibile e conforme crescerà gradualmente fino a raggiungere i 500 milioni di dollari entro un decennio a livello di materiali e componenti. Questo valore di previsione quotato comprende tutti i diversi mercati che rientrano nel termine generale globale della SC. Il rapporto fornisce inoltre la segmentazione del mercato per applicazione e per tipo di materiale/componente (per un totale di 14 categorie).
L'immagine suggerisce che i casi in via di commercializzazione o ormai in commercio sono diversi. Ad esempio, i prodotti InMold Electronics stanno ricominciando a entrare nel mercato. Questi prodotti si basano sulla capacità dei materiali funzionali di subire eventi di stretching. Vari prodotti per il fitness, che utilizzano conduttori estensibili come elettrodi per il monitoraggio del battito cardiaco o come sensori respiratori sono già sul mercato e normalmente in vendita. Prodotti simili vengono applicati per monitorare la gravidanza o per monitorare i segni vitali degli animali. Molti stanno anche lavorando su interconnessioni o su circuiti stampati estensibili. Anche in questo caso, numerosi prodotti sono già sul mercato.
Questi casi suggeriscono che la maggior parte della crescita commerciale deriva dall'uso di elementi elettronici estensibili relativamente semplici come elettrodi, linee circuitali e interconnessioni e sensori di base. Di conseguenza, mantenersi su una tecnologia semplice sembra essere un prerequisito per il successo in questa fase di sviluppo tecnologico. Ciò nonostante i ricercatori abbiano già presentato, a livello di dimostrazione concettuale o presentazione di base, una versione estensibile di quasi tutti i dispositivi elettronici, inclusi i transistor, i display, le batterie, le memorie, i sistemi di energy storage e così via. Per ora, tuttavia, questi dispositivi complessi sono ancora leggermente indietro rispetto a una loro applicazione .
Il rapporto di ricerca IDTechEx "Stretchable and Conformal Electronics 2019-2029" fornisce un'analisi dettagliata del mercato. Fornisce una visione più completa e approfondita di questo diverso fronte tecnologico emergente, affrontando ciascuno dei diversi materiali/componenti estensibili disponibili e/o in fase di sviluppo oggi, facendo riferimento a oltre 60 tipi di prodotti che possono integrare l'elettronica estensibile, considerando i progressi di oltre 100 aziende e 25 istituti di ricerca, inclusa la ricerca primaria di prima mano su 62 società, e fornendo previsioni di mercato decennali suddivise per più di 14 aree materiali/componenti.
Per ulteriori informazioni su come l'elettronica estensibile può essere applicata ai settori della salute e del benessere, è possibiule partecipare alla conferenza IDTechEx "Healthcare Sensor Innovations 2019". La conferenza e la fiera annessa, che si terranno dal 25 al 26 settembre a Cambridge, nel Regno Unito, si concentrano su come le tecnologie emergenti vengono utilizzate nel monitoraggio continuo della salute e nella diagnostica dei punti di cura. Importanti attori specializzati nell'elettronica estensibile come Quad Industries e Holst/TNO parleranno e presenteranno i propri risultati in occasione dell'evento.
Come identificare e risolvere i problemi
L'elettronica estensibile deve affrontare un percorso complicato nella sua strada verso il mercato. Non si tratta infatti di un mercato sostitutivo in quanto l'elettronica estensibile non sostituirà un componente o un prodotto esistente, con un'unica eccezione, ad esempio, negli e-textiles. Tuttavia, anche in questi casi, il mercato di riferimento è appena nato e frammentato. Pertanto, la sfida è creare nuovi mercati e una nuova domanda.
Ciò richiederà l'identificazione e la definizione di problemi, in diversi settori, che le caratteristiche uniche dell'elettronica estensibile possano aiutare a risolvere. Questa non è un'impresa facile in quanto richiede un accesso eccellente e informazioni dettagliate ai potenziali utenti finali. Ciò richiederà una progettazione paziente e creativa del prodotto finale in base a sfide specifiche. Il fatto che entrambe (a) le nuove tecnologie debbano essere utilizzate e (b) le nuove esigenze dei clienti debbano essere concepite e create costituirà una barriera, prolungando i tempi di lancio sul mercato.
Questa è una grande sfida per la maggior parte delle aziende convenzionali abituate a partecipare ai mercati e alle catene del valore esistenti e consolidati. È una sfida particolare per le organizzazioni tipiche che stanno spingendo lo sviluppo e la commercializzazione di materiali e componenti/dispositivi elettronici estensibili. Queste aziende spesso siedono lontano dagli utenti finali e non hanno la mentalità organizzativa, le competenze o la configurazione ideale per progettare, creare e commercializzare prodotti finali.
Questa situazione non è ovviamente unica per l'elettronica estensibile. La ricerca di IDTechEx ha riscontrato problematiche simili in altre aree tecnologiche emergenti. Un esempio è l'elettronica stampata e flessibile. In passato, la stragrande maggioranza dei partecipanti al mercato erano fornitori di materiali o componenti. Gli utenti finali che si sono fortemente impegnati hanno dovuto affrontare una dura lotta anche per produrre prototipi a basso volume. Pertanto, la strada verso il mercato non è stata snellita e la traduzione di concetti in prodotti commercializzabili, che si dimostrava complicata, richiedeva tempo e spesso era assai costosa. Ciò ha frenato le prospettive di crescita e questa sfida ha richiesto anni per essere mitigata. Come risultato di questa sfida, i primi successi non hanno portato alla creazione di nuovi prodotti, ma nella sostituzione riuscita di componenti all'interno di prodotti esistenti.
Il lato positivo è che i problemi da risolvere sono numerosi ed esistono in ogni settore. I prodotti di più immediata produzione sono stati quelli del monitoraggio della forma fisica di persone e animali. InMold Electronics offre anche una proposta convincente, nonostante la sua curva di apprendimento della produzione sia piuttosto ripida. Il prossimo round di prodotti potrebbe arrivare a patch skin intelligenti e a strumenti specializzati di monitoraggio dei pazienti, in indumenti protettivi o AR/VR e persino in tessuti specializzati per l'automotive.
La strada per arrivare all'elettronica estensibile non sarà certo agevole e probabilmente, a medio termine, sarà composta da molti piccoli pezzi. Pertanto, le aziende dovranno organizzarsi per gestire una moltitudine di prodotti di volume medio-piccolo fino a quando alcuni prodotti di successo non emergeranno e consolideranno il panorama. Ciò implica che nel medio termine il mercato rimarrà frammentato in termini di utenti e casi d'uso, in prodotti, catene del valore, in prestazioni e in costi.
