נובל 2025: מבנים מולקולריים מסייעים בפתרון האתגרים הגדולים ביותר של האנושות

ב-8 באוקטובר, האקדמיה המלכותית השוודית למדעים החליטה להעניק את פרס נובל לכימיה לשנת 2025 לשלושה מדענים: מר סוסומו קיטאגאווה, מאוניברסיטת קיוטו (יפן), מר ריצ'רד רובסון, מאוניברסיטת מלבורן (אוסטרליה) ומר עומר מ. יאגי, מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי (ארה"ב) על עבודתם בפיתוח מסגרות מתכת-אורגניות (MOFs), מבנה מולקולרי גמיש התורם לפתרון האתגרים הגדולים ביותר של האנושות.

המדענים יצרו מבנים מולקולריים עם רווחים גדולים המאפשרים לגזים ולכימיקלים אחרים לזרום.

מבנה מסגרת מתכת-אורגני זה יכול לשמש לאיסוף מים מאוויר מדברי, לכידת CO2, אחסון גזים רעילים או זרז תגובות כימיות. MOFs יכולים גם לקדם תגובות כימיות או להוליך חשמל.

"ל-MOFs יש פוטנציאל עצום, המציע הזדמנויות חסרות תקדים להתאמה אישית של חומרים עם פונקציות חדשות", אמר היינר לינקה, יו"ר ועדת נובל לכימיה.

הכל התחיל בשנת 1989, כאשר המדען רובסון התנסה בשימוש בתכונות הטבועות של אטומים בדרך חדשה.

הוא שילב יוני נחושת בעלי מטען חיובי עם מולקולה בעלת ארבע זרועות; למולקולה זו קבוצה כימית הנמשכת ליוני הנחושת בקצה כל זרוע. כאשר הם משולבים, הם נקשרים יחד ליצירת גביש מרווח ומסודר היטב, כמו יהלום מלא באינספור נקבוביות.

מר רובסון זיהה מיד את הפוטנציאל של מבנה מולקולרי זה, אך באותה תקופה הוא היה לא יציב ונוטה לקריסה.

בין השנים 1992 ל-2003, המדענים קיטאגאווה ויאגי הניחו בסיס איתן לשיטה הנ"ל.

מר קיטאגאווה הדגים כי גז יכול לזרום פנימה והחוצה מהמבנים וחזה כי ניתן יהיה להפוך את גופי החימום (MOFs) לגמישים.

יגי מצידו יצר MOF יציב מאוד והדגים כי ניתן לשנות מבנה זה באמצעות תכנון רציונלי, ובכך להעניק לו תכונות חדשות ורצויות.

בעקבות התגליות פורצות הדרך של הזוכים, כימאים הנדסו עשרות אלפי MOFs שונים.

חלקם תרמו לפתרון האתגרים הגדולים ביותר של האנושות, עם יישומים כגון הפרדת PFAS (כימיקלים לנצח) ממים, פירוק עקבות של תרופות בסביבה, לכידת CO2 או איסוף מים מאוויר מדברי.

(TTXVN/וייטנאם+)

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