Το βραβείο Νόμπελ Χημείας 2025 τιμά τη δημιουργία ευέλικτων «μεταλλο-οργανικών πλαισίων»

Το απόγευμα της 8ης Οκτωβρίου, η Βασιλική Σουηδική Ακαδημία Επιστημών ανακοίνωσε την απονομή του βραβείου Νόμπελ Χημείας 2025 σε τρεις επιστήμονες, τον Susumu Kitagawa (Ιάπωνα), τον Richard Robson (Βρετανο-Αυστραλό) και τον Omar Yaghi (Ιορδανο-Αμερικανό), για τη δημιουργία ενός εντελώς νέου τύπου μοριακής δομής: μεταλλο-οργανικών πλαισίων (MOF).

Οι τρεις επιστήμονες που ανακοινώθηκαν ότι θα λάβουν το Νόμπελ Χημείας του 2025 (από αριστερά): Susumu Kitagawa, Richard Robson και Omar Yaghi. Φωτογραφία: NOBELPRIZE.ORG

Το MOF είναι μια ένωση ή υλικό που δημιουργείται από τον συνδυασμό ατόμων μετάλλου (όπως χαλκός, ψευδάργυρος, σίδηρος, αλουμίνιο...) και οργανικών μορίων (συνήθως ενώσεις που περιέχουν άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο, άζωτο...).

Τα MOF έχουν την ικανότητα να σχηματίζουν «μοριακά κτίσματα» με αμέτρητες κοιλότητες, επιτρέποντας σε αέρια και άλλες χημικές ουσίες να κινούνται ελεύθερα στο εσωτερικό τους.

Σύμφωνα με τη Βασιλική Σουηδική Ακαδημία Επιστημών, τα πλαίσια MOF ανοίγουν ευρείες προοπτικές για μελλοντικές εφαρμογές όπως: η συλλογή νερού από τον αέρα της ερήμου, η αποθήκευση τοξικών αερίων, η απορρόφηση CO₂, ο διαχωρισμός ρυπογόνων ενώσεων ή η κατάλυση χημικών αντιδράσεων.

Ο καθηγητής Heiner Linke, Πρόεδρος της Επιτροπής Νόμπελ Χημείας, σχολίασε: «Τα μεταλλο-οργανικά πλαίσια έχουν τεράστιες δυνατότητες, προσφέροντας πρωτοφανείς ευκαιρίες για την προσαρμογή υλικών με νέες λειτουργίες».

Η αρχή αυτής της εργασίας ξεκίνησε το 1989, όταν ο επιστήμονας Ρίτσαρντ Ρόμπσον πειραματίστηκε με τον συνδυασμό θετικά φορτισμένων ιόντων χαλκού με ένα μόριο με τέσσερις οργανικούς κλάδους, ο καθένας από τους οποίους είχε μια χημική ομάδα που έλκει τον χαλκό.

Το αποτέλεσμα ήταν ένας κρύσταλλος με μια κομψή και ευρύχωρη δομή, σαν διαμάντι γεμάτο με αμέτρητες κοιλότητες. Αν και ο Ρόμπσον αναγνώρισε τις δυνατότητες από νωρίς, δεν μπόρεσε να σταθεροποιήσει τη δομή.

Αργότερα, δύο επιστήμονες, ο Susumu Kitagawa και ο Omar Yaghi, ανέπτυξαν αυτή τη μέθοδο σε μια σταθερή βάση. Κατά την περίοδο 1992-2003, έκαναν ανεξάρτητα μια σειρά από πρωτοποριακές ανακαλύψεις .

Ο Kitagawa απέδειξε ότι τα αέρια μπορούν να εισέλθουν και να εξέλθουν από τα μοριακά πλαίσια και προέβλεψε ότι τα MOF μπορούν να είναι εύκαμπτα. Ο Yaghi δημιούργησε ένα εξαιρετικά σταθερό MOF που μπορεί να σχεδιαστεί για συγκεκριμένες χρήσεις προσαρμόζοντας τις ιδιότητές του.

Χάρη σε αυτές τις πρωτοποριακές ανακαλύψεις, οι χημικοί έχουν δημιουργήσει δεκάδες χιλιάδες διαφορετικά MOFs. Μερικά από αυτά υπόσχονται να βοηθήσουν στην επίλυση μιας από τις μεγαλύτερες προκλήσεις της ανθρωπότητας: την απομάκρυνση των χημικών ουσιών PFAS από τα αποθέματα νερού (το PFAS σημαίνει Per- και πολυφθοροαλκυλ, μια ομάδα περισσότερων από 10.000 εξαιρετικά ανθεκτικών συνθετικών χημικών ουσιών που δεν απαντώνται στη φύση και αποικοδομούνται πολύ αργά στο περιβάλλον). Τα MOFs βοηθούν επίσης στη διάσπαση φαρμακευτικών υπολειμμάτων στο περιβάλλον, στη δέσμευση CO₂ ή στη συλλογή υδρατμών από τον ξηρό αέρα....

Η Εβδομάδα Νόμπελ 2025 συνεχίζεται με τα βραβεία:

Λογοτεχνία (απόγευμα 9 Οκτωβρίου), Ειρήνη (απόγευμα 10 Οκτωβρίου) και ολοκληρώνεται με το Νόμπελ Οικονομικών (απόγευμα 13 Οκτωβρίου).

Κάθε βραβείο αποτελείται από ένα χρυσό μετάλλιο, ένα δίπλωμα και 11 εκατομμύρια σουηδικές κορώνες.

ΚΑΝ ΜΙΝΧ

Πηγή: 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