نوبل ۲۰۲۵: ساختارهای مولکولی به حل بزرگترین چالش‌های بشریت کمک می‌کنند

در ۸ اکتبر، آکادمی سلطنتی علوم سوئد تصمیم گرفت جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۵ را به سه دانشمند اهدا کند: آقای سوسومو کیتاگاوا، دانشگاه کیوتو (ژاپن)، آقای ریچارد رابسون، دانشگاه ملبورن (استرالیا) و آقای عمر ام. یاغی، دانشگاه کالیفرنیا، برکلی (ایالات متحده آمریکا) به خاطر کارشان در توسعه چارچوب‌های فلزی-آلی (MOFs)، یک ساختار مولکولی انعطاف‌پذیر که به حل بزرگترین چالش‌های بشریت کمک می‌کند.

دانشمندان ساختارهای مولکولی با فضاهای بزرگ ایجاد کردند که به گازها و سایر مواد شیمیایی اجازه گردش می‌دهند.

این ساختار چارچوب فلزی-آلی می‌تواند برای برداشت آب از هوای بیابان، جذب CO2، ذخیره گازهای سمی یا کاتالیز واکنش‌های شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد. MOFها همچنین می‌توانند واکنش‌های شیمیایی را تقویت کرده یا الکتریسیته را هدایت کنند.

هاینر لینک، رئیس کمیته نوبل شیمی، گفت: «MOFها پتانسیل عظیمی دارند و فرصت‌های بی‌سابقه‌ای را برای سفارشی‌سازی مواد با عملکردهای جدید ارائه می‌دهند.»

همه چیز از سال ۱۹۸۹ آغاز شد، زمانی که دانشمند رابسون با استفاده از خواص ذاتی اتم‌ها به روشی جدید، آزمایش‌هایی انجام داد.

او یون‌های مس با بار مثبت را با یک مولکول چهار بازویی ترکیب کرد؛ این مولکول دارای یک گروه شیمیایی است که در انتهای هر بازو به یون‌های مس جذب می‌شود. وقتی این یون‌ها با هم ترکیب می‌شوند، به هم پیوند می‌خورند و یک کریستال جادار و منظم، مانند الماسی پر از منافذ بی‌شمار، تشکیل می‌دهند.

آقای رابسون بلافاصله پتانسیل این ساختار مولکولی را تشخیص داد، اما در آن زمان این ساختار ناپایدار و مستعد فروپاشی بود.

از سال ۱۹۹۲ تا ۲۰۰۳، دانشمندان کیتاگاوا و یاگی پایه و اساس محکمی برای روش فوق بنا نهادند.

آقای کیتاگاوا نشان داد که گاز می‌تواند به داخل و خارج سازه‌ها جریان یابد و پیش‌بینی کرد که می‌توان MOFها را انعطاف‌پذیر ساخت.

یاغی به نوبه خود یک MOF بسیار پایدار ایجاد کرده و نشان داده است که این ساختار را می‌توان با طراحی منطقی اصلاح کرد و به آن خواص جدید و مطلوب بخشید.

پس از اکتشافات پیشگامانه برندگان جایزه نوبل، شیمی‌دانان ده‌ها هزار MOF مختلف را مهندسی کرده‌اند.

برخی از آنها در حل بزرگترین چالش‌های بشریت نقش داشته‌اند، از جمله کاربردهایی مانند جداسازی PFAS (مواد شیمیایی همیشگی) از آب، تجزیه بقایای داروها در محیط زیست، جذب CO2 یا برداشت آب از هوای بیابان.

(TTXVN/ویتنام+)

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