Marktgröße und Marktanteil für gedruckte und flexible Sensoren nach Drucktechnologie (Flexodruck, Siebdruck, Tintenstrahl); Typ; Anwendung – Globale Angebots- und Nachfrageanalyse, Wachstumsprognosen, Statistikbericht 2025–2037

Markt für gedruckte und flexible Sensoren: Wachstumstreiber und Herausforderungen

Wachstumstreiber

• Forschung und Entwicklung von Aerogel- und Gassensoren zur Verbesserung der Schadstofferkennung: Gedruckte elektrische Gassensoren sind eine erschwingliche, stromsparende, leichte und möglicherweise wegwerfbare Alternative zu ihren Gegenstücken, die mit herkömmlichen Methoden wie Ätzen, Fotolithographie und chemischer Gasphasenabscheidung hergestellt werden. Die aktuelle Forschung zu gedruckten elektrischen Gassensoren umfasst die Untersuchung von Materialien, Herstellungsmethoden und Anwendungen zur Überwachung der Luftqualität, Diagnose von Krankheiten, Lebensmittelqualität und Erkennung gefährlicher Gase. Darüber hinaus hat das wachsende Interesse an Smart Homes, IoT, tragbaren Geräten und Point-of-Need-Sensoren die Forschung und Entwicklung in diesem Segment weiter vorangetrieben.  Polyethylen-2,6-naphthalat (PEN), Polyimid (PI) und Polydimethylsiloxan (PDMS) sind die am häufigsten untersuchten flexiblen Substrate für die Herstellung von Gassensoren.
  
  In einem Bericht des Global Action Plan wird erwähnt, dass Haushalte im Vereinigten Königreich, insbesondere in London, Birmingham und im Home County, mit gefährlicher Luftverschmutzung in Innenräumen konfrontiert sind. 45 % der Haushalte wiesen flüchtige organische Verbindungen (VOCs) auf, die über dem gesunden Wert lagen, und 17 % gaben an, dass sie VOC-Werte aufweisen. Vor diesem Hintergrund entwickelten Forscher der Universität Cambridge im Februar 2024 einen Sensor aus Aerogelen oder gefrorenem Rauch, der mithilfe von KI-Techniken Formaldehyd in Konzentrationen von nur acht Teilen pro Milliarde in Echtzeit erkennt, und zwar bei Konzentrationen von bis zu, die weit über der Empfindlichkeit der meisten Sensoren für die Luftqualität in Innenräumen liegen. Das Aerogel enthält 3D-gedruckte Linien aus einer Graphenpaste und winzige Halbleiter, sogenannte Quantenpunkte, um die Formaldehydempfindlichkeit zu erhöhen.
• Zunehmende Verwendung in biomedizinischen Anwendungen: Flexible Sensoren werden täglich verwendet und führen zu erheblichen Fortschritten, insbesondere in biomedizinischen Anwendungen, da sie für gekrümmte Oberflächen verwendet werden können und sich aufgrund ihrer Flexibilität und Dehnbarkeit an komplexe Geometrien anpassen. Zu den Geräten, die medizinische Biosensoren nutzen, gehören Blutgasanalysegeräte, Schwangerschaftstests, Blutzuckermessgeräte und Cholesterintests. Biosensoren identifizieren und quantifizieren biologische Materialien wie Proteine, Nukleinsäuren, Enzyme und Antikörper.
  
  Nach Angaben der National Institutes of Health werden im Jahr 2030 weltweit voraussichtlich rund 552 Millionen Menschen an Diabetes leiden. Daher wurden in den letzten Jahrzehnten aufgrund der steigenden Prävalenz von Diabetes neuartige Glukose-Biosensortechnologien wie POC-Geräte, CGMS und nichtinvasive Glukoseüberwachungssysteme entwickelt. Diese Sensoren ermöglichen verbesserte Gesundheitsergebnisse, indem sie komfortable und nicht-invasive Überwachungsoptionen bieten. Daher sind Biosensoren mit gedruckten und flexiblen Formaten akzeptabel, flexibel und preisgünstig für den Einsatz in tragbaren und Point-of-Care-Anwendungen, was das Marktwachstum beschleunigt.
• Verstärkter technologischer Fortschritt: Die Entwicklung von Drucktechnologien wie Rolle-zu-Rolle-, Tintenstrahl- und Siebdruck ermöglicht die Herstellung gedruckter und flexibler Sensoren mit größerer Genauigkeit und Auflösung. Diese Entwicklungen führen zu einer höheren Kosteneffizienz, Skalierbarkeit und Sensorleistung. Beispielsweise brachte Tekscan im Februar 2024 einen neuen Druckkartierungssensor auf den Markt, um die Schwierigkeiten zu bewältigen, die mit der Erfassung des Grenzflächendrucks bei der Batterieherstellung und -forschung verbunden sind. Durch die Erkennung möglicher Probleme beim Batteriedesign liefert diese Methode unseren Kunden praktische Erkenntnisse, die zu einer verbesserten, sichereren und zuverlässigeren Energiespeicherung führen können.
  
  Der Einsatz gedruckter und flexibler Sensoren nimmt in einer Reihe von Branchen zu, da die Nachfrage nach technologisch anspruchsvollen Sensoren, die flexibel und einfach zu integrieren sind, steigt.
• Verstärkte Akzeptanz für die Erzeugung nachhaltiger Energie: Im Energiegeschäft werden verschiedene neue Systeme und Technologien eingeführt. Vielen Forschungseinrichtungen ist es gelungen, flexible Instrumente und Geräte zu entwickeln, die im Bereich der erneuerbaren Energien eingesetzt werden können. Diese Geräte sind flink und wendig, da sie druckbare und flexible Sensoren verwenden. Flexible Sensoren sind auch in anderen industriellen Umgebungen nützlich. Diese Sensoren sind für den Endnutzer vorteilhafter und benötigen nur sehr wenig Platz.

Herausforderungen

• Intensiver Wettbewerb durch Alternativen: Da leitfähige Tinte kostengünstig und einfach zu verwenden ist, schränkt sie Verbesserungen in der Branche ein. Infolgedessen wird die Wachstumsrate des Marktes für gedruckte und flexible Sensoren für flexible Sensoren in Frage gestellt.
• Hohe Kosten: Das Hauptproblem, das das Wachstum flexibler und druckbarer Sensoren in den kommenden Jahren behindert, sind ihre hohen Kosten im Vergleich zu starren Sensoren und ihre erhebliche Gefahr bei der Handhabung.