IA generativa impulsa descubrimiento de nuevos materiales, abriendo un mercado de US$11.700 millones

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El mercado de la inteligencia artificial generativa en la ciencia de los materiales está preparado para un crecimiento sustancial, con un tamaño que se prevé que alcance los US$11.700 millones en 2034, frente a los US$1.100 millones en 2024, con una sólida CAGR del 26,4%.

Este mercado aprovecha las tecnologías avanzadas de IA para diseñar y descubrir nuevos materiales mediante la simulación y predicción de interacciones moleculares y atómicas, acelerando significativamente los procesos de innovación.

La IA generativa facilita la generación de hipótesis y soluciones que pueden probarse experimentalmente, reduciendo los ciclos de desarrollo y los costes asociados a la experimentación física.

En este sector dinámico y en rápida evolución aumenta la colaboración entre los proveedores de tecnología de IA y las empresas de ciencia de los materiales, con el objetivo de aprovechar las capacidades de la IA para la innovación de materiales. La demanda viene impulsada por la necesidad de desarrollar materiales innovadores que mejoren el rendimiento de los productos y la sostenibilidad medioambiental en sectores como el aeroespacial, la automoción y la electrónica de consumo.

A medida que las industrias avanzan hacia materiales más sostenibles y eficientes, el alcance de las soluciones personalizadas adaptadas a las necesidades específicas de la industria se está expandiendo, con el apoyo de los avances en el aprendizaje automático, el aprendizaje profundo y la robótica. Estas tecnologías permiten simulaciones y análisis más rápidos y complejos, posicionando la IA generativa como un habilitador crucial de la eficiencia y la innovación en la ciencia de los materiales.

Aspectos clave
Se prevé que el mercado de la IA generativa en la ciencia de los materiales crezca significativamente, con un valor estimado de US$11.700 millones para 2034, frente a los US$1.100 millones de 2024. Esto representa una sólida tasa de crecimiento anual compuesto (CAGR) del 26,4% durante el período de pronóstico de 2025 a 2034.

En 2024, Norteamérica emergió como región dominante, con más del 36% de la cuota de mercado. La región generó aproximadamente US$300 millones en ingresos, apoyada por una fuerte presencia de empresas tecnológicas líderes y el aumento de las inversiones en investigación y desarrollo.

El segmento de software se llevó la mayor parte del mercado, aportando más del 71% de los ingresos en 2024. Este dominio se atribuye a la creciente adopción de herramientas impulsadas por IA para simulaciones, modelado predictivo y análisis de datos en la ciencia de los materiales.

El segmento de descubrimiento de materiales acaparó más del 40% de la cuota de mercado en 2024. La IA generativa está revolucionando esta área al acelerar la identificación de nuevos materiales con propiedades únicas, ayudando a las industrias a innovar más rápido.

El sector aeroespacial y de defensa representó más del 30% de la cuota de mercado en 2024, convirtiéndose en el área de aplicación líder. La necesidad de materiales ligeros, duraderos y de alto rendimiento en las tecnologías aeroespaciales está impulsando una demanda significativa de soluciones de IA generativa en este sector.

Opinión de los expertos
Los expertos subrayan el potencial transformador de la IA generativa en la ciencia de los materiales, destacando su capacidad para acortar drásticamente los ciclos de desarrollo y reducir la dependencia de los métodos tradicionales, que requieren mucha mano de obra. Esta tecnología mejora las capacidades de descubrimiento y optimización de materiales, esenciales para las industrias que buscan materiales avanzados y sostenibles.

Sin embargo, retos como la necesidad de datos de alta calidad y amplios recursos computacionales siguen siendo obstáculos, especialmente para las instituciones más pequeñas. Los expertos señalan la importancia de abordar los problemas éticos, como la parcialidad de los datos y los derechos de propiedad intelectual. A pesar de estos retos, el uso estratégico de la IA en la ciencia de los materiales ofrece ventajas sustanciales en cuanto a velocidad y precisión de la innovación.

A medida que avanzan las tecnologías de IA, las partes interesadas en el ecosistema de la ciencia de los materiales siguen ampliando sus aplicaciones, con el objetivo de redefinir los procesos existentes y mejorar el posicionamiento competitivo mediante la utilización de conocimientos y eficiencias impulsados por la IA. El consenso es que la IA generativa seguirá desempeñando un papel fundamental en el avance de la ciencia de los materiales y en el fomento de innovaciones sostenibles que se ajusten a los objetivos medioambientales y de rendimiento globales.

Segmentación del informe
El mercado de la inteligencia artificial generativa en la ciencia de los materiales se clasifica por componentes, aplicaciones y usuarios finales. Por componentes, el mercado se divide en software, hardware y servicios. El software tiene la mayor cuota debido a su papel crucial en el desarrollo de algoritmos y procesos de simulación para el descubrimiento y la innovación de materiales.

El segmento de aplicaciones abarca áreas como el descubrimiento de materiales, la optimización del diseño y el modelado predictivo. El descubrimiento de materiales domina porque las herramientas de IA mejoran significativamente las capacidades para identificar nuevos materiales con propiedades únicas, agilizando los esfuerzos de I+D. Los sectores de usuarios finales son el aeroespacial, la automoción, la sanidad y la electrónica de consumo.
El sector de la automoción lidera la adopción de la IA para desarrollar materiales ligeros y duraderos que mejoren el rendimiento y la eficiencia del combustible de los vehículos.

Las aplicaciones sanitarias están emergiendo rápidamente debido a la demanda de materiales biocompatibles en dispositivos médicos. Por regiones, Norteamérica acapara la mayor cuota de mercado, fortificada por importantes inversiones en investigación y desarrollo de IA y la presencia de empresas tecnológicas líderes que impulsan la innovación en las ciencias de los materiales.

Europa y Asia-Pacífico también presentan un crecimiento notable, con un aumento de las iniciativas gubernamentales y comerciales que apoyan la integración de la IA en la ciencia de los materiales. Esta segmentación esboza la amplia gama de aplicaciones y el alcance del mercado, demostrando la capacidad de la IA generativa para redefinir la ciencia de los materiales y estimular los avances específicos de la industria.

Impulsores, limitaciones, retos y oportunidades
La IA generativa en la ciencia de los materiales está impulsada por la necesidad de procesos de desarrollo de materiales más rápidos y rentables y por la búsqueda de materiales innovadores con características de rendimiento mejoradas. Las herramientas de IA reducen considerablemente el tiempo y el coste de la experimentación al predecir el comportamiento y las propiedades de los materiales mediante simulaciones.

Sin embargo, las principales limitaciones son los problemas relacionados con la calidad de los datos, la demanda de recursos informáticos y los elevados costes iniciales de configuración, sobre todo para las pequeñas y medianas empresas. La complejidad de integrar la IA en la infraestructura de investigación existente también supone un obstáculo. A pesar de estos retos, el mercado ofrece importantes oportunidades, sobre todo en el desarrollo de materiales sostenibles, como polímeros biodegradables o materiales para aplicaciones de energías renovables.

Las colaboraciones industriales entre empresas tecnológicas de IA e investigadores en ciencia de los materiales fomentan la innovación, ampliando los límites en el descubrimiento de materiales y la optimización de su rendimiento. A medida que los algoritmos de IA mejoran en precisión y eficiencia, aumenta el potencial de innovaciones revolucionarias, lo que pone de relieve el impacto transformador que la IA puede tener en las metodologías tradicionales de la ciencia de los materiales.

Las empresas que aprovechan estas herramientas avanzadas pueden obtener ventajas significativas en el desarrollo de productos y la sostenibilidad, satisfaciendo la evolución de las demandas normativas y de los consumidores de materiales superiores y respetuosos con el medio ambiente en todos los sectores.

Análisis de los principales actores
Los principales actores del mercado de la IA generativa en la ciencia de los materiales son IBM Corporation, Microsoft Corporation, Autodesk y Exscientia. IBM emplea sus capacidades de IA para avanzar en los procesos de descubrimiento de materiales, aprovechando el aprendizaje profundo y la potencia computacional para simular interacciones químicas complejas.

Microsoft integra la IA en sus servicios en la nube para apoyar el modelado predictivo y la optimización del diseño de materiales a escala. Autodesk se centra en el diseño generativo y el software de simulación que ayuda a ingenieros e investigadores a desarrollar materiales innovadores con características de rendimiento específicas.

Exscientia se especializa en enfoques de las ciencias de los materiales impulsados por la IA, desarrollando soluciones que mejoran la eficiencia en el descubrimiento de fármacos y la investigación de materiales. Estas empresas impulsan el mercado innovando continuamente en aplicaciones de IA para la ciencia de los materiales, invirtiendo en tecnologías que agilizan los procesos de investigación y desarrollo.

A través de colaboraciones y avances estratégicos, establecen puntos de referencia en la industria, facilitando ciclos de innovación de materiales más rápidos y fomentando una cultura de mejora continua y adaptabilidad en la investigación de la ciencia de los materiales.

Principales actores del mercado
Corporación IBM, Google DeepMind, Kebotix, Exabyte.ai, Corporación Microsoft, Insaite

Avances recientes
Los avances recientes de la IA generativa en el mercado de la ciencia de los materiales ponen de relieve la innovación continua y las asociaciones destinadas a mejorar los procesos de descubrimiento y diseño de materiales. En 2024, Autodesk amplió las capacidades de su software de diseño generativo, incorporando algoritmos avanzados de IA para facilitar simulaciones y optimizaciones de materiales más completas.

IBM anunció una colaboración con instituciones académicas para perfeccionar sus herramientas de descubrimiento de materiales basadas en IA, haciendo hincapié en su aplicación en el desarrollo de materiales energéticos sostenibles. Microsoft introdujo nuevas funciones de modelado predictivo basadas en IA en su plataforma Azure, diseñadas para acelerar la investigación y aplicación de materiales.

Exscientia lanzó una plataforma de IA mejorada para la investigación de biomateriales, centrada en la mejora de la eficiencia y la precisión de las predicciones experimentales. Estos avances ponen de manifiesto el compromiso del mercado con el aprovechamiento de las tecnologías de IA de vanguardia en la ciencia de los materiales, impulsando innovaciones que mejoran la eficiencia, reducen los costes y amplían el potencial de soluciones de materiales sostenibles y de alto rendimiento.

A medida que evolucione el sector, la continua integración de la IA promete redefinir los paradigmas tradicionales de la ciencia de materiales y estimular avances sin precedentes en las aplicaciones de materiales.

Conclusión
El mercado de la IA generativa en la ciencia de los materiales está preparado para un crecimiento sustancial a medida que la IA se convierte en parte integral del descubrimiento y la innovación de materiales. Aunque persisten retos como la calidad de los datos y las elevadas exigencias computacionales, el mercado presenta oportunidades significativas, sobre todo en el desarrollo de materiales sostenibles y de alto rendimiento.

Las empresas líderes siguen avanzando en las aplicaciones de la IA, impulsando la eficiencia y acelerando los procesos de I+D. A medida que mejoren las capacidades de la IA, seguirán aumentando los beneficios de la IA. A medida que mejoren las capacidades de la IA, transformarán aún más las metodologías de la ciencia de los materiales, desbloqueando nuevos potenciales y fomentando la colaboración entre industrias.

Adoptar las herramientas de IA será esencial para las empresas que deseen seguir siendo competitivas y abordar eficazmente las cambiantes demandas del mercado y del medio ambiente.

Fuente: Presswire

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