Quais avanços científicos estão prestes a ampliar seu alcance ou se tornar comercialmente viáveis em escala em 2026? Nossa equipe de ciência do CAS identificou oito tendências emergentes que abrangem o desenvolvimento de fármacos, energia renovável, agricultura inteligente e muito mais. As importantes descobertas científicas nessas áreas os colocam entre os desenvolvimentos de maior impacto que veremos no próximo ano. Essas percepções dependem fortemente da pesquisa realizada na Coleção de Conteúdo do CASTM, o maior repositório de informações científicas com curadoria humana, e estamos entusiasmados em compartilhar nossas ideias sobre essas tendências para 2026.
Células solares híbridas expandem sistemas de energia renovável de pequena escala
Células solares tandem de perovskita, feitas de perovskita e silício, já atingiram eficiências de conversão de energia acima de 34%, um avanço significativo em relação aos painéis comerciais de silício atualmente existentes, que chegam a cerca de 24%. Essas melhorias de eficiência se devem a avanços na passivação de interfaces, no ajuste de composição com rubídio e césio, e no aumento da estabilidade.
As células solares de perovskita e silício, portanto, permitem 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 sistemas fotovoltaicos tradicionais podem não se adaptar. Eles também facilitam o desenvolvimento de instalações solares portáteis.
Os sistemas tandem híbridos também se baseiam na infraestrutura fotovoltaica de silício existente, em vez de substituí-la, o que oferece um caminho mais rápido para a comercialização e mais opções na cadeia de suprimentos. Em contraste, as células solares de perovskita pura enfrentam desafios relacionados à degradação e à estabilidade. Os fabricantes de células solares híbridas já alcançaram eficiências prontas para a 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.
Fármacos direcionados a canais de sódio trazendo alívio da dor sem opioides
O número de mortes relacionadas a opioides finalmente começou a diminuir, ainda assim mais de 50.000 americanos ainda morreram por overdoses de opioides nos dados mais recentes. Apesar desses números alarmantes, alternativas eficazes e não viciantes para dores moderadas a intensas continuam sendo difíceis de encontrar. No entanto, após a aprovação da suzetrigina (Journavax) pela FDA em janeiro de 2025, há uma esperança renovada de alívio da dor sem opioides como um grande avanço científico em 2026.
A suzetrigina é a primeira de uma nova classe de fármacos que bloqueia seletivamente os canais de sódio NaV1.8, encontrados exclusivamente em neurônios periféricos responsáveis pela detecção da dor. Diferentemente dos opioides, que atuam no sistema nervoso central e apresentam riscos de dependência, ou dos bloqueadores mais antigos de canais de sódio, que afetam o coração e o cérebro, a suzetrigina atinge uma seletividade superior a 31.000 vezes para as vias da dor, preservando outros tecidos. Além disso, o NaV1.8 pode não ser o único alvo — pesquisadores também estão investigando moduladores de outros canais de sódio, como NaV1.7 e NaV1.9.
Ensaios clínicos demonstraram alívio da dor comparável ao dos opioides para dor pós-cirúrgica e dor aguda, sem depressão respiratória, sedação ou potencial de abuso. Diversas empresas farmacêuticas, incluindo a Pfizer, a GSK e a Vertex Pharmaceuticals, entre outras, estão desenvolvendo inibidores semelhantes do canal NaV1.8, o que representa a primeira grande Inovação no tratamento da dor em mais de 20 anos.
Avanços na reciclagem aproximam o mercado de roupas sustentáveis.
O setor têxtil gera 132 milhões de toneladas de fibra por ano, mais do que o dobro do que era produzido há 25 anos. Grande parte desse aumento se deve ao uso de materiais à base de combustíveis fósseis, como os poliésteres, que também geram quantidades significativas de resíduos e emissões de CO2. Apenas 8% das fibras são feitas a partir de fontes recicladas na cadeia de suprimentos do vestuário, e uma das razões é que muitos têxteis misturam algodão e poliéster de formas que impedem a separação.
Pesquisadores da Avantium e da Universidade de Amsterdã recentemente desenvolveram um processo inovador de reciclagem que pode resolver esse problema. Sua reciclagem química sequencial usa ácido clorídrico altamente concentrado (43 wt% HCI) em temperatura ambiente para separar algodão e poliéster em têxteis de resíduos mistos. Até o momento, foi alcançada uma taxa de recuperação de 75% de algodão como glicose e uma taxa de recuperação de 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: as regulamentações de Responsabilidade Estendida do Produtor (EPR), que entraram em vigor nos Países Baixos em janeiro de 2025, agora exigem legalmente que as marcas de moda paguem pelo processamento dos resíduos têxteis, criando um incentivo econômico imediato para adotar tecnologias de reciclagem que convertam os resíduos em materiais de qualidade virgem, em vez de reciclagem de menor valor ou descarte em aterros. A legislação EPR também está avançando em vários estados dos EUA, juntamente com regulamentações específicas para o setor têxtil. Essa inovação em reciclagem poderá, portanto, ajudar os produtores de vestuário sustentável a atender aos novos requisitos, ao mesmo tempo que enfrenta o problema dos resíduos têxteis.
Descobertas de biomarcadores guiadas por IA ampliando as 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 ao câncer, mas a tecnologia baseada em IA pode ser capaz de ir além da detecção para a previsão.
Uma descoberta importante recente da AstraZeneca e da Tempus AI demonstrou como o aprendizado contrastivo pode revelar biomarcadores que preveem a resposta ao tratamento. O Predictive Biomarker Modeling Framework (PBMF) melhorou a seleção de pacientes em ensaios clínicos retrospectivos de imuno-oncologia, proporcionando um benefício de sobrevida de 15% em relação aos desenhos tradicionais, utilizando um modelo de ensemble que incorpora modelos de linguagem de grande porte (LLMs), IA generativa e aprendizado de máquina tradicional.
Essa mudança sinaliza uma redefinição mais ampla do diagnóstico, que deixa de apenas identificar a doença para orientar com precisão as decisões terapêuticas. Os pesquisadores também fizeram progressos usando modelos de aprendizado de máquina para prever respostas à imunoterapia com inibidores de checkpoint imunológico (ICI), por exemplo. Esperamos ver investimentos contínuos nessas ferramentas preditivas e um maior desenvolvimento do tratamento do câncer baseado em IA como uma das principais tendências científicas em 2026.
Tecnologias alternativas de baterias viabilizando comercialmente 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 de cada vez. Novas tecnologias de baterias de ciência de 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 que as concessionárias precisam:
- Baterias metal-ar: As novas tecnologias de baterias utilizam metais abundantes que não sofrem com as restrições de fornecimento do lítio. Por exemplo, as baterias de ferro-ar são construídas com base na ferrugem reversível do ferro. Em 2025, a Form Energy começou a fabricar essas baterias em larga escala, permitindo armazenamento de energia por vários dias usando materiais abundantes e não tóxicos como ferro, água e ar. Com capacidade para armazenar eletricidade por até 100 horas, elas têm vida útil longa o suficiente para substituir usinas termelétricas a combustíveis fósseis e estabilizar redes com alta dependência de energias renováveis. Outro avanço recente são as baterias de zinco-ar, que oferecem alta densidade de energia e longa vida útil. Esses produtos também utilizam materiais ecológicos e amplamente disponíveis.
- Baterias de íons de metal: Semelhantes às baterias de metal-ar, as baterias de íons de metal têm uma cadeia de suprimentos mais simples que não depende de lítio. A tecnologia de íons de sódio é um exemplo que está agora atingindo um ponto de inflexão comercial. Essas baterias possuem taxas de descarga mais altas e menor risco de incêndio do que as baterias de íon-lítio, e funcionam bem em ambientes extremamente quentes ou frios. Outras tecnologias incluem íons de zinco, que são mais seguros e menos caros que os LIBs, e baterias de íon-magnésio, que têm quase o dobro da capacidade volumétrica dos LIBs.
Recentemente, a energia limpa atingiu 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 já não é mais um complemento aos combustíveis fósseis, mas está se tornando a base da nossa infraestrutura energética moderna e do mundo real.
A agricultura editada por CRISPR desbloqueando culturas tolerantes à seca para a segurança alimentar
À medida que a volatilidade climática se intensifica, pesquisadores estão se voltando para a metade oculta das plantas, o sistema radicular, para desenvolver culturas que possam prosperar sob estresse hídrico. Equipes que utilizam ferramentas de CRISPR/Cas9 e edição de bases 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 visam características como o ângulo e a profundidade das raízes, permitindo às plantas acesso à umidade das camadas mais profundas do solo.
Diferentemente do melhoramento tradicional, que pode levar décadas para corrigir tais características, a edição de genes permite o desenvolvimento preciso e rápido de cultivares resistentes à seca, adaptados a geografias específicas. Este método também é menos problemático do que outras formas de modificações genéticas em culturas agrícolas.
Organismos geneticamente modificados (OGM) envolvem a transferência de genes de diferentes espécies, o que gerou preocupações entre consumidores quanto a efeitos não intencionais nas plantas que entram em nossa cadeia alimentar. No entanto, a tecnologia CRISPR altera apenas genes no genoma atual da planta; ela não introduz genes de outras espécies.
Testes de campo de plantas editadas pelo CRISPR já estão em andamento, com resultados iniciais mostrando aumento da produtividade. À medida que os marcos regulatórios evoluem e as pressões climáticas aumentam, a edição gênica com foco nas raízes está emergindo como um pilar da agricultura inteligente para o clima no longo prazo.
A biofabricação livre de células viabilizando ferramentas de diagnóstico no ponto de atendimento
Uma das principais tendências científicas para 2026 na biotecnologia é o desenvolvimento da biofabricação livre de células. Esses sistemas podem produzir proteínas, enzimas ou produtos químicos sob demanda, sem organismos vivos ou tanques de fermentação.
Pesquisadores financiados pela DARPA e NSF nos EUA construíram sistemas modulares liofilizados, enquanto empresas Globais como a LenioBio desenvolveram sistemas para produção de proteínas acelulares para impulsionar a descoberta de medicamentos e desenvolvimento de vacinas. Universidades europeias também estão envolvidas em pesquisa sobre como o aprendizado de máquina pode aprimorar ainda mais o processo.
Essas plataformas sem células são mais rápidas, estáveis e fáceis de escalar do que sistemas tradicionais devido aos avanços na compartimentalização de reações e regeneração de energia. Ao dissociar a biologia dos biorreatores, elas abrem caminho para a produção portátil, em tempo real e programável de diagnósticos, terapêuticos e materiais sustentáveis, em qualquer lugar onde a biologia seja necessária, mas as células representem uma limitação.
Essa nova tecnologia de diagnóstico pode aprimorar a resposta a emergências, especialmente em contextos com recursos limitados, ao permitir a criação de terapêuticos no ponto de atendimento, acelerar os testes laboratoriais ou oferecer capacidades de testagem móvel. Em 2026, esses sistemas poderão escalar de kits de laboratório para plataformas piloto, com aplicações se expandindo nas áreas de saúde, biocatálise industrial e fabricação pronta para uso em campo.
Sensores de IoT e revestimentos inteligentes viabilizando infraestruturas autorreparáveis
A corrosão custa à economia global mais de 2,5 trilhões de dólares anualmente, com pontes, oleodutos e estruturas marítimas exigindo reparos constantes. A combinação da emergente Tecnologia da Internet das Coisas (IoT) com materiais autorreparadores já existentes é uma das principais descobertas importantes na Ciência dos Materiais prevista para 2026, que poderá impulsionar a manutenção preditiva de todos os tipos de infraestrutura em diversos setores, com base na análise de dados em tempo real. Com o aumento das pressões regulatórias, a adoção industrial dessa Tecnologia está ganhando impulso.
Avanços recentes na engenharia de microcápsulas, incluindo a estabilidade da cápsula, mecanismos de liberação controlada e a química dos agentes de reparo, agora permitem que revestimentos autorreparáveis resistam à aplicação industrial e apresentem desempenho confiável em ambientes adversos. Quando ocorrem danos, as microcápsulas incorporadas se rompem e liberam agentes que se 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. Os materiais autorreparadores também têm outras aplicações, inclusive em aplicações biomédicas.
Essa combinação de materiais autorreparáveis com sensores de IoT é importante porque a detecção de microdanos antes da deterioração visível permite que a manutenção seja realizada antes que ocorram problemas significativos, prolongando a vida útil da infraestrutura, ao mesmo tempo que melhora a segurança e potencialmente reduz custos.
Esses avanços científicos demonstram como 2026 pode ser um ano decisivo para inovações em energia renovável, química verde, avanços em biotecnologia, medicina de precisão e agricultura inteligente para o clima. Mantenha-se informado sobre essas tendências da Ciência emergentes assinando o CAS Insights para receber atualizações semanais sobre os avanços científicos com potencial para causar impacto em 2026 e nos anos seguintes.
