Królewska Szwedzka Akademia Nauk ogłosiła laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie chemii. Tegoroczni wyróżnieni to Susumu Kitagawa, Richard Robson i Omar M. Yaghi. Nagrodzono ich za stworzenie tzw. struktur metalo-organicznych.
Susumu Kitagawa, Richard Robson i Omar M. Yaghi są tegorocznymi laureatami Nagrody Nobla w dziedzinie chemii. Królewska Szwedzka Akademia Nauk doceniła ich za stworzenie tzw. struktur metalo-organicznych.
Tegoroczna Nagroda Nobla w dziedzinie chemii trafiła do trzech wybitnych naukowców, którzy otworzyli przed światem nauki zupełnie nowe możliwości w projektowaniu materiałów na poziomie molekularnym. Susumu Kitagawa, Richard Robson oraz Omar Yaghi zostali wyróżnieni za stworzenie tzw. struktur metalo-organicznych (MOF - Metal-Organic Frameworks), które już dziś zmieniają oblicze chemii materiałowej i mogą odegrać kluczową rolę w walce z największymi wyzwaniami współczesności.
To klasa materiałów, które łączą w sobie jony metali oraz cząsteczki organiczne, tworząc trójwymiarowe, niezwykle porowate struktury. Ich unikatowa budowa sprawia, że są niczym gąbka na poziomie molekularnym - potrafią pochłaniać, magazynować i selektywnie oddzielać różnorodne cząsteczki. Dzięki temu znalazły zastosowanie w wielu dziedzinach: od magazynowania wodoru i dwutlenku węgla, przez oczyszczanie wody, aż po katalizę chemiczną i rozwój nowych leków. To w całym znaczeniu tego słowa znaczeniu przełomowe materiały, które zrewolucjonizowały współczesną chemię i otworzyły nowe perspektywy dla technologii przyszłości.
Wyobraźmy sobie kryształ, który w swoim wnętrzu kryje setki tysięcy mikroskopijnych "pokoi" - pustych przestrzeni, przez które mogą swobodnie przepływać gazy i inne substancje chemiczne. Tak właśnie wyglądają MOF-y, czyli metalo-organiczne struktury szkieletowe. Ich budowa przypomina architektoniczne dzieło sztuki: jony metali pełnią rolę "kamieni węgielnych", a długie, organiczne cząsteczki - "łączników", które spajają całość w regularną, przestrzenną sieć. Powstałe struktury mają ogromną powierzchni wewnętrznej i niezwykłej porowatości.
Jak podkreśla Heiner Linke, przewodniczący Komitetu Noblowskiego ds. Chemii - struktury metalo-organiczne mają ogromny potencjał, otwierając zupełnie nowe możliwości tworzenia materiałów o niespotykanych dotąd funkcjach. Dzięki możliwości dowolnego doboru "klocków" budujących MOF-y, naukowcy mogą projektować materiały o ściśle określonych właściwościach - na przykład takie, które selektywnie wychwytują dwutlenek węgla, magazynują toksyczne gazy, katalizują reakcje chemiczne czy nawet przewodzą prąd.
Początki tej rewolucji sięgają 1989 roku, kiedy Richard Robson postanowił wykorzystać właściwości atomów w zupełnie nowy sposób. Połączył dodatnio naładowane jony miedzi z cząsteczką o czterech "ramionach", z których każde zakończone było grupą chemiczną przyciągającą miedź. Efektem tego eksperymentu był regularny, przestrzenny kryształ - niczym diament, ale wypełniony niezliczonymi pustkami.
Choć Robson od razu dostrzegł potencjał swojego odkrycia, pierwsze struktury okazały się niestabilne i łatwo się rozpadały. Przełom nastąpił dzięki pracy Susumu Kitagawy i Omara Yaghiego. W latach 1992-2003, niezależnie od siebie, dokonali oni serii przełomowych odkryć. Kitagawa udowodnił, że przez MOF-y mogą przepływać gazy, a same struktury mogą być elastyczne. Z kolei Yaghi stworzył wyjątkowo stabilny MOF i pokazał, że można go modyfikować w sposób celowy, nadając mu nowe, pożądane właściwości.
Dzięki przełomowym badaniom laureatów, chemicy na całym świecie stworzyli już dziesiątki tysięcy różnych MOF-ów. Ich zastosowania są niezwykle szerokie i mogą pomóc rozwiązać wiele problemów, z którymi mierzy się współczesna cywilizacja. Wśród najważniejszych wymienia się m.in.:
- Wychwytywanie i magazynowanie dwutlenku węgla - MOF-y mogą selektywnie wiązać CO₂, co daje nadzieję na skuteczniejszą walkę z globalnym ociepleniem.
- Odzyskiwanie wody z powietrza na pustyniach - dzięki swojej porowatej strukturze, MOF-y mogą wyłapywać cząsteczki wody nawet z bardzo suchego powietrza, co może zrewolucjonizować dostęp do wody w najtrudniejszych warunkach.
- Usuwanie toksycznych gazów i zanieczyszczeń - MOF-y mogą być wykorzystywane do oczyszczania powietrza i wody z niebezpiecznych substancji, takich jak PFAS czy śladowe ilości leków.
- Kataliza reakcji chemicznych i przewodnictwo elektryczne - odpowiednio zaprojektowane MOF-y mogą przyspieszać reakcje chemiczne lub przewodzić prąd, co otwiera nowe możliwości w przemyśle i technologii.
Nagroda Nobla w dziedzinie chemii 2025 to docenienie prac, które zapoczątkowały nową erę w chemii materiałowej. Dzięki metalo-organicznym strukturom naukowcy zyskali narzędzie, które pozwala projektować materiały "na zamówienie" - z myślą o konkretnych wyzwaniach i potrzebach ludzkości. Jak podkreślają eksperci, potencjał MOF-ów jest niemal nieograniczony. To właśnie dzięki takim odkryciom nauka może realnie zmieniać świat - od walki ze zmianami klimatu, przez poprawę jakości życia, aż po rozwój nowoczesnych technologii. Tegoroczni laureaci Nobla udowodnili, że nawet na poziomie molekularnym można tworzyć architektury, które mają szansę zmienić przyszłość nas wszystkich.
Tydzień Noblowski jest już na półmetku. Poznaliśmy część tegorocznych laureatów - w dziedzinie medycyny, fizyki oraz chemii. Z zakresu medycyny, w poniedziałek wyróżnienie otrzymali Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell i Shimon Sakaguchi. Z kolei wczoraj Nobla z fizyki otrzymali John Clarke, Michel H. Devoret i John M. Martinis.
Nagrodę Nobla przyznaje się w pięciu kategoriach, szósta - ekonomia wyróżnia się na tle pozostałych, gdyż nie była wskazana w testamencie fundatora. Oficjalnie nazywamy ją Nagrodą Banku Szwecji im. Alfreda Nobla w dziedzinie ekonomii.
Przed nami ogłoszenie laureatów w dziedzinie literatury, ekonomii, a także Pokojowej Nagrody Nobla. Harmonogram w pozostałych kategoriach wygląda następująco:
- 9 października (czwartek), godz. 13:00 - literatura (Sekretarz Akademii Szwedzkiej, Sala Giełdy na Starym Mieście, Sztokholm);
- 10 października (piątek), godz. 11:00 - Pokojowa Nagroda Nobla (Komitet Noblowski w Oslo; w tym roku spośród 338 zgłoszeń);
- 13 października (poniedziałek), godz. 11:45 - Nagroda Banku Szwecji im. Alfreda Nobla w dziedzinie ekonomii.