Premiul Nobel pentru Chimie, acordat cercetătorilor pentru cadrele metalo-organice (MOF-uri)

Susumu Kitagawa, Richard Robson și Omar Yaghi au fost recompensați cu Premiul Nobel pentru Chimie 2025. Laureații vor împărți în mod egal suma de 11 milioane de coroane suedeze (1 milion de euro), iar organizatorii premiului au subliniat că recunoașterea vine pentru dezvoltarea unei noi forme de arhitectură moleculară, deschizând astfel perspective inovatoare în domeniul chimiei.

Citește: Bitcoin atinge un nou record istoric, depășind pragul de 125.000 de dolari

Câștigătorii Premiului Nobel pentru Chimie 2025 au creat construcții moleculare cu spații mari, prin care pot trece gaze și alte substanțe chimice. Aceste construcții, numite cadre metal-organice, pot fi folosite pentru a colecta apa din aerul umed din deșert, a capta dioxidul de carbon sau a stoca gazele toxice sau pentru a cataliza anumite reacții chimice.

În construcțiile lor, ionii metalici funcționează ca elemente fundamentale, fiind conectați prin molecule organice lungi (pe bază de carbon). Împreună, ionii metalici și moleculele se organizează pentru a forma cristale care conțin cavități mari.

Noile materiale poroase sunt denumite cadre metalo-organice (MOF)

Prin variarea blocurilor de construcție utilizate în MOF-uri, chimiștii le pot proiecta pentru a captura și stoca substanțe specifice, să conducă reacții chimice sau să transporte electricitate.

„Cadrele metal-organice au un potențial enorm, oferind oportunități până acum neimaginabile pentru materiale personalizate cu funcții noi”, spune Heiner Linke, președintele Comitetului Nobel pentru Chimie.

Totul a început în 1989, când Richard Robson a testat utilizarea proprietăților atomilor într-un mod nou. El a combinat ioni de cupru încărcați pozitiv cu o moleculă cu patru brațe, care avea un grup chimic atras de ionii de cupru la capătul fiecărui braț.

Când au fost combinate, acestea s-au legat pentru a forma un cristal bine ordonat și spațios. Era ca un diamant plin cu nenumărate cavități.

Richard Robson a recunoscut imediat potențialul construcției sale moleculare, dar aceasta era instabilă și se prăbușea ușor. Totuși, Susumu Kitagawa și Omar Yaghi au oferit acestei metode de construcție o bază solidă; între 1992 și 2003, ei au realizat, separat, o serie de descoperiri revoluționare.

Kitagawa a demonstrat că gazele pot circula în interiorul și exteriorul construcțiilor și a prezis că MOF-urile pot fi făcute flexibile. Yaghi a creat un MOF foarte stabil și a arătat că acesta poate fi modificat prin design rațional, conferindu-i proprietăți noi și dorite.

În urma descoperirilor revoluționare ale laureaților, chimiștii au construit zeci de mii de MOF-uri diferite. Unele dintre acestea ar putea contribui la rezolvarea unor dintre cele mai mari provocări ale omenirii, cu aplicații care includ separarea PFAS din apă, descompunerea urmelor de medicamente din mediu, captarea dioxidului de carbon sau colectarea apei din aerul deșertic.

Susumu Kitagawa s-a născut în 1951 în Kyoto, Japonia. A susținut doctoratul în 1979 la Universitatea Kyoto, Japonia. A funcționat ca profesor la Universitatea Kyoto, Japonia.

Richard Robson s-a născut în 1937 în Glusburn, Marea Britanie. A susținut doctoratul în 1962 la Universitatea Oxford, Marea Britanie. A lucrat ca profesor la Universitatea din Melbourne, Australia.

Omar M. Yaghi, născut în 1965 în Amman, Iordania. A susținut doctoratul în 1990 la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign, SUA. Este profesor la Universitatea California, Berkeley, SUA.

Academia Regală Suedeză de Științe, fondată în 1739, este o organizație independentă a cărei obiectiv general este promovarea științelor și consolidarea influenței acestora în societate. Academia își asumă responsabilități speciale în domeniul științelor naturale și al matematicii, dar urmărește și promovarea schimbului de idei între diverse discipline.

Citește: Google oferă până la 30.000 de dolari pentru descoperirea erorilor în produsele sale bazate pe AI