A Svéd Királyi Tudományos Akadémia a 2025-ös kémiai Nobel-díjat Dr. Susumu Kitagawa-nak, Dr. Richard Robsonnak és Dr. Omar Yaghinak ítélte oda egy új típusú molekuláris architektúra kifejlesztésében végzett munkájukért. fém szerves keretek (MOF). A három tudós a japán kiotói, az ausztráliai melbourne-i és az amerikai Berkeley egyetemeihez kötődik.
A trió "nagy terekkel rendelkező molekuláris konstrukciókat hozott létre, amelyeken keresztül gázok és egyéb vegyszerek áramolhatnak" - olvasható a Svéd Királyi Tudományos Akadémia közleményében.Ezek a porózus kristályokfelhasználható víz gyűjtésére a sivatagi levegőből, szén-dioxid megkötésére, mérgező gázok tárolására vagy gyógyszernyomok lebontására a környezetben.
"A MOF-okban óriási lehetőségek rejlenek, és korábban előre nem látott lehetőségeket kínálnak az új funkciókkal rendelkező, egyedi gyártású{0}}anyagok számára" - mondta Heiner Linke, a kémiai Nobel-bizottság elnöke.
A MOF-ek mögött meghúzódó innováció abban rejlik, ahogy a fémionok sarokkövekként működnek, amelyeket hosszú, szén{0}}alapú molekulák kapcsolnak össze. Ezek az összetevők együttesen nagy üregeket tartalmazó, szervezett kristályokat alkotnak. A különféle építőelemek gondos kiválasztásával a vegyészek MOF-okat tervezhetnek meghatározott anyagok rögzítésére, kémiai reakciók elindítására vagy akár elektromos áram vezetésére.
Olof Ramstrom úr, a kémiai Nobel-bizottság tagja szerint a molekuláris építészet új formája a kitalált Harry Potter-szereplő, Hermione Granger kézitáskájához hasonlítható: kívül kicsi, de belül nagyon nagy.
A vegyészek külön-külön dolgozva, de hozzájárulva egymás áttöréseihez, olyan módszereket dolgoztak ki, amelyekkel stabil MOF-eket hozhatnak létre. A MOF-ok története 1989-ben kezdődött, amikor Dr. Robson felfedezte az atomok rejlő tulajdonságainak újszerű felhasználását. Pozitív töltésű rézionokat kombinált egy négy-karú molekulával, amelyek mindegyike a rézhez vonzódó kémiai csoportban végződött. Az eredmény egy jól rendezett, tágas kristály - volt, amely számtalan üreggel teli gyémánthoz hasonlít. Dr. Robson gyorsan felismerte a szerkezetben rejlő lehetőségeket, de a korai tervek instabilok voltak, és hajlamosak voltak az összeomlásra.
1992 és 2003 között Dr. Kitagawa és Dr. Yaghi Robson munkáira épített, tartós alapot biztosítva a molekuláris architektúrának. Dr. Kitagawa bebizonyította, hogy a gázok be- és kiáramlanak a szerkezetekbe, és megjósolta azok rugalmasságát. Dr. Yaghi eközben rendkívül stabil MOF-okat hozott létre, és megmutatta, hogy ezek a keretrendszerek racionálisan módosíthatók új, hasznos tulajdonságok megszerzése érdekében. Úttörő munkájuk óta a vegyészek világszerte több tízezer MOF-ot hoztak létre, és olyan alkalmazásokat tártak fel, amelyek megválaszolhatják az emberiség legsürgetőbb kihívásait. A díjazottak felfedezései új határokat nyitottak a kémiában, és a MOF-eket sokoldalú innovációs eszközzé változtatták az iparágakban és a kutatási területeken.
A díjátadó ünnepséget december 10-én, a díjakat alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján tartják. A svéd feltaláló és iparos, aki legismertebb a dinamit létrehozásáról, Nobel 1895-ös végrendeletében alapította a díjakat, és vagyonának nagy részét azok tiszteletére hagyta, akiknek munkája "a legnagyobb hasznot hozza az emberiségnek".