Mercado de músculos artificiales: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico, segmentado por tipo (actuación de campo eléctrico, actuación neumática, actuación térmica), por aplicación (industrial, médica, de consumo, automotriz, aeroespacial), por región y competencia, 2019-2029F

Descripción general del mercado

El mercado mundial de músculos artificiales se valoró en USD 1.63 mil millones en 2023 y se prevé que proyecte un crecimiento constante en el período de pronóstico con una CAGR del 9,62% hasta 2029.

En el ámbito sanitario, los músculos artificiales están revolucionando las prótesis y los dispositivos de asistencia, ofreciendo un rango de movimiento más natural y adaptabilidad a los movimientos de los usuarios. Esta innovación mejora significativamente la experiencia del usuario y la calidad de vida de los amputados. Además, los músculos artificiales se aplican en dispositivos médicos como robots quirúrgicos y dispositivos de rehabilitación, lo que impulsa aún más el crecimiento del mercado. La industria automotriz también contribuye a la expansión del mercado de músculos artificiales, aprovechando sus movimientos precisos y controlados para sistemas de actuación, sistemas de inyección de combustible y otros componentes. Esta aplicación mejora el rendimiento y la eficiencia de los sistemas automotrices, alineándose con la demanda de la industria de materiales livianos y soluciones energéticamente eficientes.

A pesar de estas oportunidades, el mercado enfrenta desafíos como altos costos de desarrollo, complejidades tecnológicas y conocimiento limitado sobre la tecnología de músculos artificiales. Superar estos obstáculos requiere investigación continua, colaboración entre actores de la industria, instituciones académicas y organizaciones de investigación. Al fomentar la innovación y aumentar la conciencia, el mercado global de músculos artificiales puede continuar su trayectoria de crecimiento y avance.

Impulsores clave del mercado

Avances en tecnología robótica

Los avances en tecnología robótica han surgido como un impulsor fundamental detrás del sólido crecimiento del mercado global de músculos artificiales, remodelando el panorama de industrias que van desde la fabricación y la atención médica hasta la electrónica de consumo. La evolución de la robótica desde sistemas rígidos y mecánicos a contrapartes más flexibles y adaptables ha impulsado la demanda de músculos artificiales, también conocidos como polímeros electroactivos (EAP). Estos avances tecnológicos están impulsando el desarrollo de sofisticados sistemas robóticos que exhiben movimientos similares a los humanos y una destreza mejorada. En el ámbito de la robótica, los músculos artificiales son un elemento innovador que permite la creación de robots blandos que pueden navegar en entornos complejos y no estructurados con agilidad. A diferencia de los robots rígidos tradicionales, los robots blandos equipados con músculos artificiales pueden flexionarse, estirarse y torcerse, imitando la biomecánica de los organismos naturales. Esta nueva flexibilidad abre una gran variedad de aplicaciones en industrias donde los movimientos precisos y adaptables son primordiales, como las operaciones de búsqueda y rescate, la exploración de entornos peligrosos y los procesos de fabricación delicados. Los músculos artificiales son fundamentales en la creación de exoesqueletos, dispositivos robóticos portátiles que aumentan las capacidades humanas. Los exoesqueletos, impulsados por músculos artificiales, encuentran aplicaciones en varios sectores, incluidos el militar, la atención médica y la fabricación. En la atención médica, los exoesqueletos ayudan a las personas con discapacidades de movilidad, permitiéndoles recuperar la movilidad y la independencia. En la industria manufacturera, los exoesqueletos equipados con músculos artificiales reducen la tensión física de los trabajadores, mejorando la ergonomía y previniendo lesiones.

La demanda de robots humanoides, diseñados para parecerse e interactuar con los humanos, también ha impulsado la integración de músculos artificiales. Los humanoides, ya sea que se utilicen en atención al cliente, educación o entretenimiento, se benefician de músculos artificiales que proporcionan movimientos fluidos y naturales, mejorando su capacidad para interactuar con las personas en diversos escenarios. Esta cualidad antropomórfica hace que los humanoides sean más identificables y adaptables a varios entornos, ampliando sus aplicaciones potenciales.

Creciente demanda de prótesis y dispositivos de asistencia

La creciente demanda de prótesis y dispositivos de asistencia está desempeñando un papel fundamental en el impulso del mercado mundial de músculos artificiales a nuevas alturas. A medida que la población mundial envejece y aumenta la prevalencia de discapacidades de las extremidades, existe una creciente necesidad de soluciones avanzadas e innovadoras que ofrezcan una funcionalidad mejorada, movimientos naturales y una mejor calidad de vida para las personas con pérdida de extremidades. Los músculos artificiales, también conocidos como polímeros electroactivos (EAP), han surgido como una tecnología transformadora que aborda las limitaciones de las prótesis tradicionales y contribuye a la evolución de los dispositivos de asistencia.

La integración de músculos artificiales en miembros protésicos tiene un profundo impacto en la vida de los amputados. La capacidad de realizar movimientos intrincados, como agarrar objetos con distintos grados de fuerza y manipular herramientas con precisión, mejora significativamente las capacidades funcionales de las prótesis. Esto no solo mejora la vida diaria de las personas con pérdida de extremidades, sino que también fomenta una sensación de empoderamiento e independencia. El deseo de prótesis que se integren perfectamente con el cuerpo y el estilo de vida del usuario es una fuerza impulsora detrás de la creciente demanda de tecnología de músculos artificiales.

Además de las prótesis, los músculos artificiales desempeñan un papel crucial en la evolución de los dispositivos de asistencia diseñados para mejorar la vida diaria de las personas con discapacidades. Estos dispositivos, que van desde exoesqueletos robóticos hasta tecnologías de asistencia portátiles, aprovechan la tecnología de músculos artificiales para brindar soporte y funcionalidad adicionales. Los exoesqueletos, por ejemplo, utilizan músculos artificiales para ayudar a las personas con problemas de movilidad a caminar y realizar diversas actividades. La incorporación de músculos artificiales en dispositivos de asistencia se alinea con el objetivo más amplio de fomentar la inclusión y mejorar la accesibilidad de la tecnología para personas con diversas capacidades.

Integración en dispositivos médicos

La integración de músculos artificiales en dispositivos médicos está demostrando ser una fuerza transformadora, impulsando el mercado mundial de músculos artificiales a una fase de crecimiento e innovación sin precedentes. A medida que evoluciona el panorama de la atención médica, existe un creciente reconocimiento de los posibles beneficios que la tecnología de músculos artificiales puede aportar al diseño y la funcionalidad de los dispositivos médicos. Esta integración se extiende a través de un espectro de aplicaciones, desde robots quirúrgicos hasta equipos de rehabilitación, ofreciendo nuevas vías para la precisión, la adaptabilidad y la mejora de los resultados del paciente.

Una de las áreas significativas en las que los músculos artificiales están teniendo un impacto sustancial es en los robots quirúrgicos. La demanda de procedimientos mínimamente invasivos ha aumentado significativamente, impulsada por el deseo de reducir los tiempos de recuperación del paciente, minimizar las cicatrices y mejorar la precisión general de las intervenciones quirúrgicas. Los músculos artificiales, con su capacidad de replicar los movimientos matizados de los músculos naturales, son componentes integrales de los robots quirúrgicos, lo que permite a los cirujanos realizar procedimientos complejos con mayor destreza y control. La incorporación de músculos artificiales en robots quirúrgicos contribuye a una mayor precisión quirúrgica, períodos de recuperación más cortos y una mejor satisfacción del paciente.

Los dispositivos de rehabilitación y terapéuticos representan otro dominio crucial en el que los músculos artificiales desempeñan un papel transformador. Estos dispositivos, que van desde exoesqueletos hasta robots de rehabilitación, aprovechan la tecnología de músculos artificiales para proporcionar movimientos dirigidos y controlados para personas que se recuperan de lesiones o se someten a rehabilitación. Los músculos artificiales, con su capacidad de imitar los movimientos musculares naturales, permiten protocolos de rehabilitación más precisos y personalizados. Esto es particularmente beneficioso en casos de trastornos neurológicos, accidentes cerebrovasculares o lesiones ortopédicas, donde la rehabilitación precisa y adaptativa es esencial para una recuperación óptima.

La integración de músculos artificiales en dispositivos médicos también se extiende a las prótesis, contribuyendo al desarrollo de miembros protésicos avanzados que ofrecen un rango más natural de movimiento y funcionalidad. Los miembros protésicos que incorporan músculos artificiales brindan a los amputados un mejor control y capacidad de respuesta, lo que les permite realizar una gama más amplia de actividades diarias con mayor facilidad. Esta integración está remodelando el panorama de las prótesis, yendo más allá de los diseños tradicionales hacia soluciones más dinámicas y fáciles de usar que mejoran la calidad de vida de las personas con pérdida de extremidades.

Desafíos clave del mercado

Alto costo asociado con la investigación, el desarrollo y la producción

El mercado global de músculos artificiales está indudablemente a la vanguardia de la innovación tecnológica, prometiendo soluciones innovadoras en varias industrias. Sin embargo, un obstáculo formidable impacta el crecimiento como el alto costo asociado con la investigación, el desarrollo y la producción. Esta barrera financiera plantea un desafío significativo para el crecimiento continuo y la adopción generalizada de la tecnología de músculos artificiales.

La naturaleza intrincada de la tecnología de músculos artificiales exige una inversión sustancial en investigación y desarrollo para ampliar los límites de lo que estos materiales innovadores pueden lograr. Los científicos e ingenieros se esfuerzan continuamente por optimizar los materiales utilizados en los músculos artificiales, buscando el delicado equilibrio entre flexibilidad, durabilidad y eficiencia. Esta búsqueda constante de mejoras requiere compromisos financieros significativos para realizar experimentos, analizar datos y refinar diseños.

La carga financiera del desarrollo y la producción de músculos artificiales no solo se limita a los materiales y procesos de fabricación, sino que también se extiende a la experiencia requerida. El conocimiento especializado en ciencia de materiales, ingeniería y robótica es esencial para navegar por las complejidades de la tecnología de músculos artificiales. La demanda de profesionales cualificados en estos campos intensifica aún más la competencia por el talento, lo que genera unos costes laborales más elevados para las empresas dedicadas a la investigación y el desarrollo de músculos artificiales.

Tendencias clave del mercado

Aplicaciones en expansión en exoesqueletos

El mercado mundial de músculos artificiales está experimentando un impulso significativo debido a la expansión de las aplicaciones de músculos artificiales en exoesqueletos. Los exoesqueletos, que antes estaban confinados en el ámbito de la ciencia ficción, han surgido como innovadores dispositivos robóticos portátiles que aprovechan la tecnología de músculos artificiales para aumentar la fuerza y la movilidad humanas. Esta tendencia es particularmente transformadora en los campos de la atención médica, la rehabilitación y las aplicaciones industriales, donde los exoesqueletos equipados con músculos artificiales están mejorando las capacidades físicas y reduciendo la tensión de los usuarios.

En la atención médica y la rehabilitación, los exoesqueletos que incorporan músculos artificiales desempeñan un papel crucial para ayudar a las personas con problemas de movilidad. Estos dispositivos portátiles ofrecen apoyo a los pacientes que se recuperan de lesiones, cirugías o afecciones neurológicas. Los músculos artificiales, con su capacidad de imitar los movimientos musculares naturales, proporcionan la activación necesaria para que los exoesqueletos faciliten movimientos más naturales y adaptativos. La tendencia está impulsando los esfuerzos de investigación y desarrollo para optimizar la tecnología de músculos artificiales para las necesidades específicas de las aplicaciones de rehabilitación, lo que contribuye a mejorar la movilidad y los resultados terapéuticos.

En entornos industriales, el uso de exoesqueletos con músculos artificiales está remodelando el panorama del trabajo manual. Los trabajadores de sectores como la fabricación, la construcción y la logística se están beneficiando del apoyo físico que brindan los exoesqueletos, lo que reduce el riesgo de lesiones musculoesqueléticas y mejora la productividad general. Los músculos artificiales, diseñados para aumentar la fuerza y la resistencia humanas, contribuyen a un entorno de trabajo más ergonómico y eficiente. A medida que las industrias priorizan la seguridad y la eficiencia de los trabajadores, la demanda de exoesqueletos equipados con músculos artificiales avanzados continúa aumentando.

Las crecientes aplicaciones de músculos artificiales en exoesqueletos están impulsando la innovación dentro del mercado de músculos artificiales. Los investigadores y desarrolladores están explorando nuevos materiales, técnicas de fabricación y sistemas de control para optimizar el rendimiento y la facilidad de uso de los exoesqueletos. Esta tendencia se alinea con el objetivo más amplio de crear dispositivos robóticos portátiles que se integren perfectamente con el cuerpo humano, brindando a los usuarios una experiencia cómoda e intuitiva.

Información segmentaria

Información de tipo

Según el tipo, la actuación del campo eléctrico surgió como el segmento dominante en el mercado global

Información de aplicación

Según la aplicación, la medicina surgió como el segmento de más rápido crecimiento en el mercado global de músculos artificiales durante el período de pronóstico.

Información regional

Según la región, América del Norte surgió como la región dominante en el mercado global de músculos artificiales en 2023, con la mayor participación de mercado.

Desarrollo reciente

• En enero de 2024, los investigadores de ETH Zurich introdujeron músculos artificiales diseñados para la movilidad robótica. Su innovación presenta numerosos beneficios en comparación con las tecnologías existentes, lo que permite la implementación en escenarios que requieren robótica suave y adaptable o una mayor sensibilidad a la interacción ambiental. Estos actuadores de nuevo diseño cuentan con una estructura de carcasa innovadora y aprovechan material ferroeléctrico de alta permitividad, capaz de almacenar energía eléctrica sustancial.

Principales actores del mercado

• Bayer AG
• Steeper Ltd. 
• Coapt, LLC
• Biomimetic Products LLC. 
• Blatchford Limited 
• Ottobock SE & Co. KGaA 
• Corporación Koganei