Matéria produzida em setembro/2026

O Novo Arranjo de Pesquisa e Inovação (NAPI) em Eletrônica Orgânica - EO está consolidando a transição do conhecimento científico gerado nas universidades do Paraná em soluções de mercado. Unindo as pesquisas das Universidades Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Estadual de Londrina (UEL), Estadual de Ponta Grossa (UEPG) e a Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR), a rede foca no desenvolvimento de tecnologias para setores essenciais como energia, sustentabilidade, agronegócio e segurança pública.

Implantado pela Fundação Araucária em 2024, o investimento destinado a esta iniciativa até o momento é de mais de R$2 milhões de reais. "O NAPI Eletrônica Orgânica materializa a estratégia do Estado em conectar a ciência de fronteira diretamente com o setor empresarial. Ao investir em uma rede colaborativa de universidades e empresas de ponta, nós não apenas aceleramos o desenvolvimento de patentes e inovações sustentáveis, mas estruturamos ecossistemas e cidades inteligentes capazes de responder de forma ágil às demandas reais da nossa indústria, da segurança e do meio ambiente”, enfatiza o diretor de Ciência, Tecnologia e Inovação da Fundação Araucária, Luiz Márcio Spinosa.

Neste primeiro ciclo de atividades (2024-2026), a iniciativa se destaca pelo fortalecimento da instrumentação científica nacional. O ecossistema desenvolveu sistemas portáteis e de baixo custo para análises forenses, ambientais e industriais. O avanço técnico foi impulsionado pela chegada de infraestrutura inédita ao Estado, como uma impressora de materiais Dimatix (instalada na UTFPR) e um espectrômetro Raman (na PUCPR), equipamentos estratégicos para caracterizar e conceber novos dispositivos.

As pesquisas desenvolvidas no NAPI respondem a demandas reais de grandes empresas e órgãos públicos, como: os sensores de Pressão Flexíveis: Desenvolvidos em cooperação com a Bosch, o monitoramento de água: com a Sanepar, a degradação de óleo com a Lactec e a tecnologia forense com a Polícia Federal.

O modelo de atuação do NAPI não apenas fixa cientistas no Estado, mas também fomenta a criação de novos negócios de base tecnológica. O ecossistema conecta estudantes diretamente com programas de aceleração para transformar teses em produtos de mercado.

"O apoio financeiro da Fundação Araucária é essencial para a transformação do conhecimento científico em tecnologias sustentáveis, além de ser determinante para o fortalecimento da pós-graduação e a retenção de talentos mediante a concessão de bolsas e o aprimoramento das condições de pesquisa. Observa-se uma integração crescente com o setor empresarial, o que fomenta a formação de profissionais com perfil inovador e viabiliza resultados que superam as metas estabelecidas inicialmente. Como exemplo, destaca-se a participação de estudantes nos programas Prime e Centelha, iniciativas que impulsionam o empreendedorismo e a criação de novos negócios”, destacou a articuladora do NAPI Eletrônica Orgânica, Andreia Gerninski Macedo.

A sustentabilidade guia o desenvolvimento de novos materiais na rede de iniciativas do NAPI. Pesquisadores avançaram na criação de células solares mais eficientes, sensores para detecção de metais pesados, dispositivos para identificar a adulteração de etanol e componentes eletrônicos ecológicos feitos à base de lignina e polímeros biodegradáveis.

No campo, as soluções ganham força com o dispositivo e-nose (nariz eletrônico), projetado para rastrear feromônios de percevejos e otimizar o manejo de pragas. Além disso, as parcerias estratégicas com a Grafeno Ponta e a Grafeno do Brasil viabilizaram o uso do grafeno em tintas condutoras, biossensores — incluindo uma patente para detectar bactérias benéficas ao solo — e o reaproveitamento de energia.

Eletrônica Verde: Eletrodos Biodegradáveis e Atóxicos

Uma das grandes vantagens da eletrônica orgânica é a utilização de polímeros. Esses materiais são bastante versáteis devido à sua alta conformabilidade, flexibilidade e capacidade de assumir geometrias incomuns, podendo ser facilmente adaptados a superfícies irregulares. Isso possibilita seu uso nas mais variadas aplicações, seja na forma de componentes e adesivos ou, inclusive, como tecidos.

Porém, como são majoritariamente derivados de hidrocarbonetos fósseis, eles não são biodegradáveis. Como resultado, ao invés de se decompor, acumulam-se em lixões ou na natureza, contribuindo significativamente para problemas ecológicos e ambientais e originando uma crescente preocupação com a utilização de recursos naturais.

Para solucionar esse problema, a professora e integrante do NAPI Michele Meruvia, da PUCPR, detalha como um dos objetivos propostos pela iniciativa foi o de desenvolver eletrodos biodegradáveis e atóxicos para aplicação em sensores, os quais podem ser descartados na natureza sem causar impactos ambientais:

"Durante esse período de vigência do NAPI, estudamos principalmente dois polímeros originados a partir de fontes naturais: o poliácido láctico (PLA) e o poli(hidroxibutirato) (PHB), e seus compósitos com nanocelulose. Além de biodegradáveis e atóxicos, esses polímeros são de fácil processamento e estão disponíveis comercialmente. O desenvolvimento dos substratos de PLA encontra-se em estágio avançado e já está disponível para utilização em dispositivos por meio de uma metodologia simples e eficiente”.

Os substratos resultantes são uniformes, de espessura controlada, altamente transparentes, flexíveis e impermeáveis à água. Durante a deposição de eletrodos, eles mantêm a estabilidade química e térmica, além de preservar suas propriedades mecânicas independente da técnica utilizada.

Para demonstrar essa funcionalidade, foram produzidos sensores resistivos de movimentos de flexão utilizando PEDOT:PSS e nanotubos de carbono como camada ativa. O próximo passo, agora, será a utilização desses substratos na produção de sensores para identificação de medicamentos falsificados, como 'canetas emagrecedoras' (Ozempic, Mounjaro, etc.), e detecção de vestígios de compostos químicos, como drogas ilícitas tradicionais ou substâncias emergentes, atendendo a uma demanda direta da Polícia Federal.

Destaque no Desenvolvimento de Baterias

O ganho de eficiência energética é outro pilar do NAPI. Pesquisas focadas na reciclagem e no aprimoramento de dispositivos de armazenamento de energia já apresentam resultados de alto impacto para a indústria de eletrônicos e mobilidade.

O uso do grafeno, por exemplo, contribui para elevar a performance elétrica das baterias em relação aos padrões atuais. A aplicação do grafeno em baterias recicladas alcançou um aumento de 70% na capacidade de carga, validando o potencial comercial e ecológico da pesquisa acadêmica paranaense.

"Nos dedicamos ao desenvolvimento de dispositivos para geração de energia elétrica, especificamente baterias baseadas em materiais orgânicos. Nos últimos dois anos, temos focado na pesquisa de baterias compostas por óxidos de metais de transição, aditivadas com materiais orgânicos e compostos de carbono, visando analisar o comportamento e o desempenho desses componentes”, explicou Alexandre Urbano, professor da Universidade Estadual de Londrina e também integrante do NAPI.

Com a união de investimento público, excelência universitária e demandas industriais, a eletrônica orgânica do Paraná se consolida como referência nacional em inovação aplicada e sustentável.