Królewska Szwedzka Akademia Nauk przyznała Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za rok 2025 dr Susumu Kitagawie, dr Richardowi Robsonowi i dr Omarowi Yaghi za ich pracę nad rozwojem nowego typu architektury molekularnej, znanej jako szkielety metaloorganiczne (MOF). Trzej naukowcy są zrzeszeni odpowiednio na uniwersytetach w Kioto w Japonii, Melbourne w Australii i Berkeley w USA.
Trio stworzyło „konstrukcje molekularne o dużych przestrzeniach, przez które mogą przepływać gazy i inne chemikalia” – czytamy w oświadczeniu Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk.Te porowate kryształymożna wykorzystać do pozyskiwania wody z pustynnego powietrza, wychwytywania dwutlenku węgla, magazynowania toksycznych gazów lub rozkładania śladów farmaceutyków w środowisku.
„MOF mają ogromny potencjał, oferując nieprzewidziane wcześniej możliwości w zakresie-wykonywanych na zamówienie materiałów o nowych funkcjach” – powiedział Heiner Linke, przewodniczący Komitetu Nobla w dziedzinie chemii.
Innowacja stojąca za MOF polega na tym, że jony metali działają jak kamienie węgielne, połączone ze sobą długimi cząsteczkami-węglowymi. Razem te składniki tworzą zorganizowane kryształy zawierające duże wnęki. Starannie dobierając różne elementy składowe, chemicy mogą projektować MOF tak, aby wychwytywały określone substancje, napędzały reakcje chemiczne, a nawet przewodziły prąd.
Według Olofa Ramstroma, członka Komitetu Nobla w dziedzinie chemii, nową formę architektury molekularnej można porównać do torebki fikcyjnej postaci z Harry'ego Pottera, Hermiony Granger: małej na zewnątrz, ale bardzo dużej w środku.
Chemicy, pracując osobno, ale uzupełniając się nawzajem swoimi przełomowymi odkryciami, opracowali sposoby wytwarzania stabilnych MOF. Historia MOF rozpoczęła się w 1989 r., kiedy dr Robson badał nowatorskie wykorzystanie nieodłącznych właściwości atomów. Połączył dodatnio naładowane jony miedzi z czteroramienną-cząsteczką, której każde ramię kończyło się grupą chemiczną przyciąganą przez miedź. Rezultatem był dobrze-uporządkowany, przestronny kryształ - przypominający diament podziurawiony niezliczonymi wgłębieniami. Dr Robson szybko dostrzegł potencjał tej konstrukcji, ale wczesne projekty były niestabilne i podatne na zawalenie się.
W latach 1992–2003 dr Kitagawa i dr Yaghi korzystali z prac Robsona, zapewniając architekturze molekularnej trwałe podstawy. Dr Kitagawa wykazał, że gazy mogą wpływać do i z konstrukcji oraz przewidział ich elastyczność. W międzyczasie dr Yaghi stworzył wysoce stabilne MOF i wykazał, że struktury te można racjonalnie modyfikować w celu uzyskania nowych, użytecznych właściwości. Od czasu swojej pionierskiej pracy chemicy na całym świecie stworzyli dziesiątki tysięcy MOF, odblokowując aplikacje, które mogą sprostać niektórym z najpilniejszych wyzwań stojących przed ludzkością. Odkrycia laureatów otworzyły nowe granice w chemii, przekształcając MOF w wszechstronne narzędzia innowacji w różnych branżach i obszarach badawczych.
Ceremonia wręczenia nagród odbędzie się 10 grudnia, w rocznicę śmierci Alfreda Nobla, fundatora nagród. Nobel, szwedzki wynalazca i przemysłowiec najbardziej znany z wytworzenia dynamitu, ustanowił nagrody w swoim testamencie z 1895 r., pozostawiając większość swojej fortuny na cześć tych, których praca „przynosi największe korzyści ludzkości”.