Νόμπελ 2025: Οι μοριακές δομές βοηθούν στην επίλυση των μεγαλύτερων προκλήσεων της ανθρωπότητας

Τα μεταλλο-οργανικά πλαίσια (MOFs), μια ευέλικτη μοριακή δομή, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη συλλογή νερού από τον αέρα της ερήμου, τη δέσμευση CO2, την αποθήκευση τοξικών αερίων ή την κατάλυση χημικών αντιδράσεων.

Στις 8 Οκτωβρίου, η Βασιλική Σουηδική Ακαδημία Επιστημών αποφάσισε να απονείμει το Νόμπελ Χημείας 2025 σε τρεις επιστήμονες: τον κ. Susumu Kitagawa από το Πανεπιστήμιο του Κιότο (Ιαπωνία), τον κ. Richard Robson από το Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης (Αυστραλία) και τον κ. Omar M. Yaghi από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ (ΗΠΑ) για το έργο τους στην ανάπτυξη μεταλλο-οργανικών πλαισίων (MOFs), μιας ευέλικτης μοριακής δομής που συμβάλλει στην επίλυση των μεγαλύτερων προκλήσεων της ανθρωπότητας.

Οι επιστήμονες δημιούργησαν μοριακές δομές με μεγάλους χώρους που επιτρέπουν την κυκλοφορία αερίων και άλλων χημικών ουσιών.

Αυτή η μεταλλο-οργανική δομή πλαισίου θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη συλλογή νερού από τον αέρα της ερήμου, τη δέσμευση CO2, την αποθήκευση τοξικών αερίων ή την κατάλυση χημικών αντιδράσεων. Τα MOF μπορούν επίσης να προάγουν χημικές αντιδράσεις ή να άγουν ηλεκτρισμό.

«Τα MOF έχουν τεράστιες δυνατότητες, προσφέροντας πρωτοφανείς ευκαιρίες για την προσαρμογή υλικών με νέες λειτουργίες», δήλωσε ο Heiner Linke, πρόεδρος της Επιτροπής Νόμπελ Χημείας.

Όλα ξεκίνησαν το 1989, όταν ο επιστήμονας Ρόμπσον πειραματίστηκε χρησιμοποιώντας τις εγγενείς ιδιότητες των ατόμων με έναν νέο τρόπο.

Συνδύασε θετικά φορτισμένα ιόντα χαλκού με ένα μόριο με τέσσερις βραχίονες. Αυτό το μόριο έχει μια χημική ομάδα που έλκεται από τα ιόντα χαλκού στο άκρο κάθε βραχίονα. Όταν συνδυάζονται, συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν έναν ευρύχωρο, καλά οργανωμένο κρύσταλλο, σαν ένα διαμάντι γεμάτο με αμέτρητους πόρους.

Ο κ. Ρόμπσον αναγνώρισε αμέσως τις δυνατότητες αυτής της μοριακής δομής, αλλά εκείνη την εποχή ήταν ασταθής και επιρρεπής σε κατάρρευση.

Από το 1992 έως το 2003, οι επιστήμονες Kitagawa και Yaghi έθεσαν μια σταθερή βάση για την παραπάνω μέθοδο.

Ο κ. Κιταγκάβα απέδειξε ότι το αέριο μπορεί να ρέει μέσα και έξω από τις κατασκευές και προέβλεψε ότι τα MOF θα μπορούσαν να γίνουν εύκαμπτα.

Από την πλευρά του, ο Yaghi δημιούργησε ένα πολύ σταθερό MOF και απέδειξε ότι αυτή η δομή μπορεί να τροποποιηθεί με ορθολογικό σχεδιασμό, δίνοντάς της νέες και επιθυμητές ιδιότητες.

Μετά τις πρωτοποριακές ανακαλύψεις των βραβευμένων, χημικοί έχουν κατασκευάσει δεκάδες χιλιάδες διαφορετικά MOFs.

Μερικά από αυτά έχουν συμβάλει στην επίλυση των μεγαλύτερων προκλήσεων της ανθρωπότητας, με εφαρμογές όπως ο διαχωρισμός των PFAS (χημικών ουσιών για πάντα) από το νερό, η αποικοδόμηση ιχνών φαρμακευτικών προϊόντων στο περιβάλλον, η δέσμευση CO2 ή η συλλογή νερού από τον αέρα της ερήμου.

(TTXVN/Βιετνάμ+)

Πηγή: https://www.vietnamplus.vn/nobel-2025-structural-parts-help-solve-the-largest-challenge-of-humanity-post1069015.vnp