جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2025 تُكرم ابتكار "أطر معدنية عضوية" متعددة الاستخدامات

في عصر يوم 8 أكتوبر/تشرين الأول، أعلنت الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم عن منح جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2025 لثلاثة علماء، هم سوسومو كيتاغاوا (ياباني)، وريتشارد روبسون (بريطاني أسترالي)، وعمر ياغي (أردني أمريكي)، لابتكارهم نوعًا جديدًا تمامًا من البنية الجزيئية: الأطر المعدنية العضوية (MOF).

العلماء الثلاثة الفائزون بجائزة نوبل في الكيمياء لعام ٢٠٢٥ (من اليسار): سوسومو كيتاغاوا، ريتشارد روبسون، وعمر ياغي. الصورة: NOBELPRIZE.ORG

MOF هو مركب أو مادة يتم إنشاؤها من اتحاد ذرات المعدن (مثل النحاس والزنك والحديد والألمنيوم ...) والجزيئات العضوية (عادة المركبات التي تحتوي على الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين ...).

تتمتع الأطر العضوية المعدنية بالقدرة على تكوين "مباني جزيئية" ذات تجاويف لا حصر لها، مما يسمح للغازات والمواد الكيميائية الأخرى بالتحرك بحرية داخلها.

وفقًا للأكاديمية الملكية السويدية للعلوم، فإن أطر MOF تفتح آفاقًا واسعة للتطبيقات المستقبلية مثل: حصاد المياه من هواء الصحراء، وتخزين الغازات السامة، وامتصاص ثاني أكسيد الكربون، وفصل المركبات الملوثة أو تحفيز التفاعلات الكيميائية.

علق البروفيسور هاينر لينكه، رئيس لجنة نوبل للكيمياء، قائلاً: "تتمتع الأطر المعدنية العضوية بإمكانات هائلة، وتوفر فرصًا غير مسبوقة لتصنيع مواد ذات وظائف جديدة".

بدأت أصول هذا العمل في عام 1989، عندما قام العالم ريتشارد روبسون بتجربة الجمع بين أيونات النحاس المشحونة إيجابيا مع جزيء يحتوي على أربعة فروع عضوية، كل منها يحتوي على مجموعة كيميائية تجذب النحاس.

كانت النتيجة بلورةً ذات بنية أنيقة وواسعة، أشبه بألماسة مليئة بتجاويف لا تُحصى. مع أن روبسون أدرك الإمكانات مبكرًا، إلا أنه لم يتمكن من تثبيت بنيتها.

لاحقًا، طوّر عالمان، هما سوسومو كيتاغاوا وعمر ياغي، هذه الطريقة لتصبح أساسًا متينًا. وخلال الفترة من ١٩٩٢ إلى ٢٠٠٣، حققا، بشكل مستقل، سلسلة من الاكتشافات الرائدة.

أثبت كيتاغاوا أن الغازات يمكن أن تدخل وتخرج من الأطر الجزيئية، وتوقع أن تكون الأطر العضوية المعدنية مرنة؛ بينما ابتكر ياغي إطارًا عضويًا معدنيًا شديد الاستقرار يمكن تصميمه لاستخدامات محددة عن طريق تعديل خصائصه.

بفضل هذه الاكتشافات الرائدة، ابتكر الكيميائيون عشرات الآلاف من الأطر العضوية المعدنية المختلفة. بعضها يبشر بالمساعدة في حل أحد أكبر التحديات التي تواجه البشرية: إزالة مواد PFAS الكيميائية من مصادر المياه (PFAS هي اختصار لـ Per-وPolyfluoroalkyl، وهي مجموعة تضم أكثر من 10,000 مادة كيميائية صناعية شديدة الثبات لا توجد في الطبيعة وتتحلل ببطء شديد في البيئة). كما تساعد الأطر العضوية المعدنية على تحليل بقايا الأدوية في البيئة، واحتجاز ثاني أكسيد الكربون، أو جمع بخار الماء من الهواء الجاف...

يستمر أسبوع نوبل 2025 مع الجوائز:

الأدب (بعد ظهر يوم 9 أكتوبر)، السلام (بعد ظهر يوم 10 أكتوبر)، وانتهاءً بجائزة نوبل في الاقتصاد (بعد ظهر يوم 13 أكتوبر).

تتكون كل جائزة من ميدالية ذهبية وشهادة و11 مليون كرونة سويدية.

خانه مينه

المصدر: https://www.sggp.org.vn/giai-nobel-hoa-hoc-2025-vinh-danh-cong-trinh-tao-ra-bo-khung-kim-loai-huu-co-da-dung-post816983.html