Quais avanços científicos estão prontos para expandir seu alcance ou se tornar comercialmente viáveis em escala em 2026? Nossa equipe científica do CAS identificou oito tendências emergentes que abrangem o desenvolvimento de medicamentos, energia renovável, agricultura inteligente e muito mais. Avanços científicos nessas áreas os tornam alguns dos desenvolvimentos mais impactantes que veremos no próximo ano. Esses insights baseiam-se fortemente em pesquisas dentro da CAS Content CollectionTM, o maior repositório de informações científicas com curadoria humana, e estamos entusiasmados em compartilhar nossas reflexões sobre essas tendências para 2026.
Para uma análise dessas importantes tendências em todo o cenário científico, assista à gravação do nosso webinar com painel de especialistas onde cientistas líderes do CAS discutiram vários desses avanços científicos.
Células solares híbridas expandindo sistemas de energia renovável de pequena escala
Células solares de perovskita em tandem — feitas de perovskita e silício — atingiram eficiências de conversão de energia acima de 34%, uma melhoria significativa em relação aos painéis comerciais de silício existentes, que podem atingir cerca de 24%. Essas melhorias de eficiência devem-se a avanços na passivação de interface, ajuste composicional com rubídio e césio e maior estabilidade.
As células solares de perovskita e silício, portanto, permitem uma maior geração de energia por metro quadrado, tornando a energia solar viável em ambientes com restrição de espaço, como telhados menores e veículos, onde os painéis fotovoltaicos tradicionais podem não caber. Elas também facilitam o desenvolvimento de instalações solares portáteis.
Os sistemas híbridos em tandem também aproveitam a infraestrutura fotovoltaica de silício existente em vez de substituí-la, o que proporciona um caminho mais rápido para a comercialização e mais opções na cadeia de suprimentos. Em contraste, as células solares de perovskita pura enfrentam desafios com degradação e estabilidade. Os fabricantes de células solares híbridas já alcançaram eficiências prontas para produção em massa, e as primeiras versões comerciais devem chegar ao mercado em 2026. Com essas inovações de ponta, a energia solar portátil poderá em breve ser ampliada para residências e veículos em todos os lugares.
Medicamentos direcionados aos canais de sódio trazendo alívio da dor sem opioides
O número de mortes relacionadas a opioides finalmente começou a diminuir, mas mais de 50.000 americanos ainda morreram devido a overdoses de opioides nos dados mais recentes. Apesar desses números alarmantes, alternativas eficazes e não viciantes para dores moderadas a graves permanecem difíceis de encontrar. No entanto, após a aprovação do suzetrigine (Journavax) pelo FDA em janeiro de 2025, há uma esperança renovada para o alívio da dor sem opioides como um grande avanço científico em 2026.
O suzetrigine é o primeiro de uma nova classe de medicamentos que bloqueia seletivamente os canais de sódio NaV1.8 encontrados exclusivamente em neurônios periféricos sensores de dor. Ao contrário dos opioides que atuam no sistema nervoso central e trazem riscos de dependência, ou bloqueadores de canais de sódio mais antigos que afetam o coração e o cérebro, o suzetrigine alcança uma seletividade mais de 31.000 vezes maior para vias de dor, poupando outros tecidos. Além disso, o NaV1.8 pode não ser o único alvo — pesquisadores também estão analisando moduladores de outros canais de sódio, como o NaV1.7 e o NaV1.9.
Ensaios clínicos demonstraram um alívio da dor comparável aos opioides para dores pós-cirúrgicas e agudas, sem depressão respiratória, sedação ou potencial de abuso. Várias empresas farmacêuticas, incluindo Pfizer, GSK e Vertex Pharmaceuticals, entre outras, estão agora avançando com inibidores de NaV1.8 semelhantes em seus pipelines de desenvolvimento, marcando a primeira grande inovação no controle da dor em mais de 20 anos.
Avanços na reciclagem aproximam roupas sustentáveis do mercado
A indústria têxtil gera 132 milhões de toneladas de fibra anualmente, mais que o dobro do que era produzido há 25 anos. Grande parte desse aumento deve-se ao uso de materiais à base de combustíveis fósseis, como poliésteres, que também geram resíduos significativos e emissões de CO2. Apenas 8% das fibras são feitas de fontes recicladas na cadeia de suprimentos de vestuário, e uma das razões é que muitos tecidos misturam algodão e poliéster de maneiras que impedem a separação.
Pesquisadores da Avantium e da Universidade de Amsterdã desenvolveram recentemente um processo de reciclagem inovador que pode resolver esse problema. Sua reciclagem química sequencial usa ácido clorídrico altamente concentrado (43% em peso de HCl) à temperatura ambiente para separar algodão e poliéster em resíduos têxteis mistos. Até agora, alcançou uma taxa de recuperação de 75% de algodão como glicose e 78% de monômeros de poliéster. A tecnologia está sendo transferida para uma planta de demonstração em 2026, com operações em escala comercial de 100.000 toneladas anuais previstas para o final da década.
O momento é crítico: os regulamentos de Responsabilidade Estendida do Produtor (EPR), que entraram em vigor nos Países Baixos em janeiro de 2025, exigem legalmente que as marcas de moda paguem pelo processamento de resíduos têxteis, criando um incentivo econômico imediato para a adoção de tecnologias de reciclagem que convertem resíduos em materiais com qualidade de matéria-prima virgem, em vez de realizar a sub-reciclagem ou o envio para aterros sanitários. A legislação de EPR também está avançando em vários estados dos EUA, juntamente com regulamentações específicas para têxteis. Portanto, essa inovação em reciclagem pode ajudar os produtores de vestuário sustentável a cumprir os novos requisitos enquanto enfrentam o problema dos resíduos têxteis.
Descobertas de biomarcadores guiadas por IA avançam nas opções de tratamento do câncer
Biomarcadores, como proteínas, material genético, exossomos e outros, são importantes para a detecção precoce do câncer. A detecção precoce aumenta as taxas de sobrevivência, mas a tecnologia impulsionada por IA pode ser capaz de ir além da detecção, chegando à previsão.
Um avanço recente da AstraZeneca e da Tempus AI demonstrou como o aprendizado contrastivo pode descobrir biomarcadores que preveem a resposta ao tratamento. Sua Estrutura de Modelagem de Biomarcadores Preditivos (PBMF) melhorou a seleção de pacientes em ensaios clínicos retrospectivos de imuno-oncologia, gerando um benefício de sobrevivência de 15% em relação aos modelos tradicionais, utilizando um modelo de conjunto que incorpora grandes modelos de linguagem (LLMs), IA generativa e aprendizado de máquina tradicional.
Essa mudança sinaliza uma redefinição mais ampla do diagnóstico, passando da identificação da doença para a orientação precisa de decisões terapêuticas. Pesquisadores também fizeram progressos usando modelos de aprendizado de máquina para prever respostas à imunoterapia com inibidores de checkpoint imune (ICI), por exemplo. Esperamos ver investimentos contínuos nessas ferramentas preditivas e um maior desenvolvimento do tratamento do câncer impulsionado por IA como uma das principais tendências científicas em 2026.
Tecnologias alternativas de baterias comercializando o armazenamento de energia renovável
Para que a transição para a energia renovável seja bem-sucedida, precisamos armazenar a eletricidade gerada por horas ou até dias. Novas tecnologias de baterias baseadas em ciência dos materiais estão superando as atuais baterias de íon-lítio (LIBs) em custo e disponibilidade de materiais, e em 2026, várias opções estarão prontas para comercialização na escala necessária para as concessionárias de energia:
- Metal-air batteries: New battery technologies use abundant metals that don’t have the supply constraints of lithium. For example, iron-air batteries are built on the reversible rusting of iron. In 2025, Form Energy began manufacturing these batteries at scale, enabling multi-day energy storage using plentiful, non-toxic materials like iron, water, and air. With the ability to store electricity for up to 100 hours, they’re long-lasting enough to replace fossil fuel-based peaker plants and stabilize renewable-heavy grids. Another recent advancement is zinc-air batteries, which offer high energy density and long shelf life. These also use environmentally friendly and widely available materials.
- Baterias de metal-íon: Semelhantes às baterias de metal-ar, as baterias de metal-íon possuem uma cadeia de suprimentos mais simples que não depende do lítio. A tecnologia de íon-sódio é um exemplo que está atingindo um ponto de virada comercial. Essas baterias possuem taxas de descarga mais altas e menor risco de incêndio do que as LIBs, e funcionam bem em ambientes extremamente quentes ou frios. Outras tecnologias incluem o íon-zinco, que é mais seguro e menos custoso que as LIBs, e as baterias de íon-magnésio, que possuem quase o dobro da capacidade volumétrica das LIBs.
A energia limpa atingiu recentemente 40% da geração global de eletricidade, e o armazenamento de energia renovável será crucial à medida que a transição energética continua. Os avanços científicos em baterias sinalizam uma mudança estrutural — a eletricidade armazenada não é mais um complemento aos combustíveis fósseis, mas está se tornando a base da nossa infraestrutura energética moderna e real.
Agricultura editada por CRISPR desbloqueia culturas tolerantes à seca para a segurança alimentar
À medida que a volatilidade climática se intensifica, os pesquisadores estão se voltando para a metade oculta das plantas — o sistema radicular — para desenvolver culturas que possam prosperar sob estresse hídrico. Equipes usando CRISPR/Cas9 e ferramentas de edição de base modificaram com sucesso genes da arquitetura radicular em arroz, trigo e milho para promover uma absorção de água mais profunda e eficiente sem comprometer a produtividade. Essas edições têm como alvo características como ângulo e profundidade da raiz, permitindo que as plantas acessem a umidade de camadas mais profundas do solo.
Ao contrário do melhoramento tradicional, que pode levar décadas para fixar tais características, a edição genética permite o desenvolvimento preciso e rápido de cultivares resistentes à seca, adaptadas a geografias específicas. Este método também é menos problemático do que outras formas de modificações genéticas em culturas.
Organismos geneticamente modificados (OGMs) envolvem a transferência de genes de diferentes espécies, o que gerou preocupações dos consumidores sobre efeitos não intencionais nas plantas que entram em nosso suprimento alimentar. A tecnologia CRISPR, no entanto, altera apenas os genes no genoma atual da planta; ela não introduz genes de outras espécies.
Ensaios de campo com plantas editadas por CRISPR já estão em andamento, com resultados iniciais mostrando aumento na produtividade. À medida que as estruturas regulatórias evoluem e as pressões climáticas aumentam, a edição genética focada nas raízes está surgindo como um pilar da agricultura inteligente em relação ao clima a longo prazo.
Biomanufatura livre de células viabiliza ferramentas de diagnóstico no local de atendimento
Uma das principais tendências científicas para 2026 em biotecnologia é o desenvolvimento da biomanufatura livre de células. Esses sistemas podem produzir proteínas, enzimas ou produtos químicos sob demanda, sem a necessidade de organismos vivos ou tanques de fermentação.
Pesquisadores financiados pela DARPA e pela NSF nos EUA construíram sistemas modulares liofilizados, enquanto empresas globais como a LenioBio desenvolveram sistemas para a produção de proteínas livres de células para impulsionar a descoberta de medicamentos e o desenvolvimento de vacinas. Universidades europeias também estão pesquisando como o aprendizado de máquina pode melhorar ainda mais o processo.
Essas plataformas livres de células são mais rápidas, mais estáveis e mais fáceis de escalar do que os sistemas tradicionais, devido aos avanços na compartimentalização de reações e na regeneração de energia. Ao separar a biologia dos biorreatores, elas abrem caminho para uma produção portátil, em tempo real e programável para diagnósticos, terapias e materiais sustentáveis — em qualquer lugar onde a biologia seja necessária, mas as células representem um risco.
Essa nova tecnologia de diagnóstico pode melhorar a resposta a emergências, particularmente em locais com recursos limitados, criando terapias no local de atendimento, acelerando testes laboratoriais ou fornecendo capacidades de teste móvel. Em 2026, esses sistemas poderão escalar de kits de laboratório para plataformas piloto, com aplicações se expandindo pela saúde, biocatálise industrial e manufatura pronta para uso em campo.
Sensores IoT e revestimentos inteligentes que permitem infraestruturas autorreparáveis
A corrosão custa à economia global mais de US$ 2,5 trilhões anualmente, com pontes, oleodutos e estruturas marítimas exigindo reparos reativos constantes. Combinar a tecnologia emergente da Internet das Coisas (IoT) com materiais autorreparáveis existentes é um dos principais avanços de 2026 na ciência dos materiais, que pode levar as indústrias à manutenção preditiva para todos os tipos de infraestrutura com base na análise de dados em tempo real. À medida que as pressões regulatórias aumentam, a adoção industrial dessa tecnologia ganha força.
Avanços recentes na engenharia de microcápsulas, incluindo estabilidade de revestimento, mecanismos de liberação controlada e química de agentes de cura, agora permitem que revestimentos autorreparáveis sobrevivam à aplicação industrial e funcionem de forma confiável em ambientes hostis. Quando ocorre um dano, as microcápsulas incorporadas se rompem e liberam agentes que polimerizam para vedar as falhas em poucas horas. As primeiras implementações comerciais já estão em andamento em infraestruturas de pontes, plataformas offshore e redes de dutos. Materiais autorreparáveis também possuem outros usos, inclusive em aplicações biomédicas.
Essa combinação de materiais autorreparáveis com sensores IoT é importante porque a detecção de microdanos antes da deterioração visível permite que a manutenção seja realizada antes que problemas significativos ocorram, estendendo a vida útil da infraestrutura, aumentando a segurança e reduzindo custos potenciais.
Esses avanços científicos demonstram como 2026 pode ser um ano fundamental para inovações em energia renovável, química verde, avanços em biotecnologia, medicina de precisão e agricultura inteligente em relação ao clima. Mantenha-se informado sobre essas tendências científicas emergentes assinando o CAS Insights para receber atualizações semanais sobre os avanços científicos prontos para causar impacto em 2026 e além.
