ຕອນບ່າຍວັນທີ 8 ຕຸລານີ້, ສະພາວິທະຍາສາດ ແຫ່ງລາຊະອານາຈັກຊູແອັດປະກາດວ່າ, ລາງວັນໂນແບນສາຂາເຄມີປີ 2025 ໄດ້ມອບໃຫ້ນັກວິທະຍາສາດ 3 ຄົນຄື: Susumu Kitagawa, Richard Robson ແລະ Omar M. Yaghi, ເພື່ອປະກອບສ່ວນບຸກເບີກການພັດທະນາໂຄງປະກອບທາດໂລຫະ-ອິນຊີ (MOFs).

ຮູບພາບຂອງນັກວິທະຍາສາດສາມຄົນທີ່ໄດ້ຮັບລາງວັນໂນແບລ 2025 ສາຂາເຄມີ.
ອີງຕາມສະພາ Nobel, ນີ້ແມ່ນຈຸດຫັນສໍາລັບການສ້າງພາສາໃຫມ່ຫມົດຂອງວິທະຍາສາດອຸປະກອນການ. ໂລຫະແລະທາດປະສົມອິນຊີແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ intricately ເພື່ອປະກອບເປັນເຄືອຂ່າຍ porous ທີ່ສາມາດເກັບຮັກສາ, ແຍກແລະການຫັນເປັນໂມເລກຸນ - ທິດທາງພິຈາລະນາການປະຕິວັດໃນພະລັງງານທີ່ທັນສະໄຫມ, ເຕັກໂນໂລຊີສິ່ງແວດລ້ອມແລະເຄມີ.
ການປະສົມປະສານ magical ຂອງໂລຫະແລະອິນຊີ
ກອບໂລຫະ - ອິນຊີແມ່ນໂຄງສ້າງຜລຶກທີ່ປະກອບດ້ວຍ ions ໂລຫະຫຼືກຸ່ມໂລຫະທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຕົວເຊື່ອມຕໍ່ອິນຊີໃນໂຄງສ້າງທີ່ມີຄໍາສັ່ງ, ຊ້ໍາກັນ, ປະກອບເປັນເຄືອຂ່າຍສາມມິຕິ.
ໃນຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງຂໍ້ໂລຫະແລະໂມເລກຸນຂອງພັນທະບັດ, ມີຊ່ອງຫວ່າງຂະຫນາດໃຫຍ່, ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸນີ້ porous ທີ່ສຸດ. ບໍ່ເຫມືອນກັບວັດສະດຸແຂງແບບດັ້ງເດີມ, ພື້ນທີ່ຫນ້າດິນຂອງກອບໂລຫະ - ອິນຊີສາມາດບັນລຸຫລາຍພັນຕາແມັດຕໍ່ກຼາມ.

ໂຄງສ້າງທີ່ເປັນຮູພາຍໃນກອບໂລຫະ-ອິນຊີ (ພາບ: MOF Technologies).
ເວົ້າກັບວາລະສານໂລກເຄມີໃນປີ 2017, ສາດສະດາຈານ Omar Yaghi ກ່າວວ່າ porosity ຂອງ MOFs ບາງສາມາດບັນລຸ 10,000 m2 / ກຼາມ (10 ເທົ່າຂະຫນາດໃຫຍ່ກ່ວາວັດສະດຸ porous ອື່ນໆ), ຫນຶ່ງກຼາມຂອງ MOF ສາມາດມີພື້ນທີ່ພາຍໃນເທົ່າກັບປະມານສອງສະຫນາມກິລາບານເຕະອາເມລິກາ. ມັນເປັນລັກສະນະນີ້ທີ່ເຮັດໃຫ້ MOFs ສາມາດດູດຊຶມ, ເກັບຮັກສາຫຼືແຍກໂມເລກຸນໃນລັກສະນະຄວບຄຸມ, ດີກວ່າວັດສະດຸທີ່ມີຮູຂຸມຂົນອື່ນໆເຊັ່ນ zeolite ຫຼື silica.
ອີງຕາມຄະນະກໍາມະການ Nobel, ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນ "ວັດສະດຸທີ່ມີ porosity ທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນໃນທໍາມະຊາດ, ແຕ່ຍັງຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະຄວາມຍືນຍົງຂອງໂຄງສ້າງ crystalline ຂອງເຂົາເຈົ້າ." ຂໍຂອບໃຈກັບຄວາມສາມາດໃນການປະສົມປະສານຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງທາດປະສົມອິນຊີກັບຄວາມທົນທານຂອງໂລຫະ, ກອບໂລຫະ - ອິນຊີໄດ້ກາຍເປັນຫນຶ່ງໃນສິ່ງປະດິດທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດຂອງເຄມີສາດໃນສະຕະວັດທີ 21.
ຈາກຄວາມຄິດໄປສູ່ການປະຕິວັດວິທະຍາສາດ
ການພັດທະນາໂຄງຮ່າງການໂລຫະ-ອິນຊີແມ່ນເລື່ອງທີ່ກວມເອົາຫຼາຍກວ່າສາມທົດສະວັດ, ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການທົດລອງຄັ້ງທໍາອິດຂອງ Richard Robson ທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Melbourne (ອົດສະຕາລີ) ໃນທ້າຍຊຸມປີ 1980.
ລາວເປັນຜູ້ບຸກເບີກການກໍ່ສ້າງໂຄງຮ່າງການໂລຫະ-organic ທໍາອິດ, ໂດຍຮູ້ວ່າການຜູກມັດ ions ໂລຫະກັບໂມເລກຸນອິນຊີສາມາດສ້າງໂຄງສ້າງຜລຶກທີ່ຂະຫຍາຍອອກໃນຫນຶ່ງ, ສອງ, ຫຼືສາມມິຕິ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ວັດສະດຸຕົ້ນໆເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະບໍ່ຄົງທີ່ ແລະ ລົ້ມລົງເມື່ອຖືກສານລະລາຍ ຫຼື ອຸນຫະພູມສູງ.

ໂລຫະ ions ແລະໂມເລກຸນອິນຊີຖືກລວມເຂົ້າກັນຢ່າງລະມັດລະວັງເພື່ອສ້າງໂຄງສ້າງທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບກອບໂລຫະ tetrahedral (ຮູບພາບ: Royal Swedish Academy of Sciences).
ໃນກາງຊຸມປີ 1990, Susumu Kitagawa, ຫຼັງຈາກນັ້ນຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Kyoto, ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າອາຍແກັສສາມາດເຈາະແລະເຄື່ອນຍ້າຍພາຍໃນກອບຂອງໂລຫະໄປເຊຍກັນອິນຊີທີ່ລາວສ້າງ. ນີ້ແມ່ນການບຸກທະລຸທີ່ສໍາຄັນ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນເປັນຄັ້ງທໍາອິດທີ່ວັດສະດຸແຂງສາມາດໂຕ້ຕອບຢ່າງເຄື່ອນໄຫວກັບສິ່ງແວດລ້ອມຂອງເຂົາເຈົ້າ.
ໃນໄລຍະນີ້, Omar M. Yaghi, ນັກເຄມີຫນຸ່ມຊາວອາເມລິກາ, ໄດ້ພັດທະນາວິທີການສັງເຄາະທີ່ຜະລິດໂຄງສ້າງໂລຫະທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນທີ່ມີໂຄງສ້າງທີ່ຖືກກໍານົດໄວ້ຢ່າງແນ່ນອນ. ພຣະອົງໄດ້ວາງພື້ນຖານສໍາລັບແນວຄວາມຄິດຂອງ "ເຄມີສາດ reticular" - ວິທີການທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ການເຊື່ອມໂຍງໂດຍເຈດຕະນາຂອງຕັນການກໍ່ສ້າງໂມເລກຸນເພື່ອປະກອບເປັນ lattices crystalline ທີ່ມີຄຸນສົມບັດທີ່ກໍານົດໄວ້ລ່ວງຫນ້າ.

ໂຄງສ້າງຂອງວັດສະດຸທີ່ຫມັ້ນຄົງ, MOF-5 - ສ້າງໂດຍ Yaghi - ມີຊ່ອງຫວ່າງກ້ອນ (ຮູບພາບ: Royal Swedish Academy of Sciences).
ເນື່ອງຈາກການປະກອບສ່ວນຂອງນັກວິທະຍາສາດສາມຄົນ, ການຄົ້ນຄວ້າໃຫມ່ນີ້ໄດ້ພັດທະນາໄປສູ່ທິດທາງເອກະລາດໃນເຄມີສາດວັດສະດຸທີ່ທັນສະໄຫມ, ດ້ວຍໂຄງສ້າງກອບໂລຫະ - ອິນຊີຫຼາຍສິບພັນຄົນໄດ້ຖືກສັງເຄາະແລະນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍຂົງເຂດເຕັກໂນໂລຢີສູງ.
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂະຫຍາຍຂອງ invention ຂອງສະຕະວັດ
ການຄົ້ນຄວ້າສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ, ຍ້ອນຄຸນສົມບັດ "porous ແຕ່ແຂງແຮງ", ກອບໂລຫະ - ອິນຊີສາມາດປະຕິບັດຫນ້າທີ່ຫຼາຍຢ່າງທີ່ເປັນໄປບໍ່ໄດ້ສໍາລັບວັດສະດຸແຂງໃນເມື່ອກ່ອນ.
ຖະແຫຼງການຂອງຄະນະກໍາມະການ Nobel ກ່າວວ່າໂຄງຮ່າງການໂລຫະ-organic ສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອດູດຊຶມແລະເກັບຮັກສາ CO₂ ໃນໂຄງສ້າງທີ່ມີຮູຂຸມຂົນ, ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດເຮືອນແກ້ວ. ບາງໂຄງຮ່າງການໂລຫະ-ອິນຊີສາມາດຈັບອາຍນ້ໍາຈາກອາກາດແຫ້ງແລ້ງ, ທະເລຊາຍ, ໂດຍໃຊ້ພຽງແຕ່ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນທໍາມະຊາດໃນອາກາດ, ປ່ຽນພະລັງງານແສງຕາເວັນເປັນນ້ໍາສະອາດ. ນີ້ໄດ້ຮັບຖືວ່າເປັນເຕັກໂນໂລຊີທີ່ເປັນປະໂຫຍດໂດຍສະເພາະແມ່ນສໍາລັບເຂດທີ່ມີແຫຼ່ງນ້ໍາຂາດແຄນ.
ຂໍຂອບໃຈກັບພື້ນທີ່ສູງແລະການຄັດເລືອກຂອງເຂົາເຈົ້າ, MOFs ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກັ່ນຕອງທາດປະສົມອິນຊີທີ່ລະເຫີຍ, ເອົາໂລຫະຫນັກຫຼືສານເຄມີທີ່ເປັນພິດອອກຈາກນ້ໍາເສຍ, ແລະແຍກທາດອາຍຜິດອັນສູງສົ່ງເຊັ່ນ: helium ຫຼື hydrogen. ດຽວນີ້ນັກວິທະຍາສາດກຳລັງສຳຫຼວດໂຄງຮ່າງການໂລຫະ-ອິນຊີສຳລັບການເກັບຮັກສາພະລັງງານ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນທາດໄຮໂດຣເຈນ ແລະ ເມເທນ – ສອງເຊື້ອໄຟທີ່ສະອາດ.

ສະມາຊິກຂອງຫ້ອງທົດລອງການຄົ້ນຄວ້າ Yaghi (ພາບ: ມະຫາວິທະຍາໄລຄາລິຟໍເນຍ, Berkeley).
ເປັນທີ່ສັງເກດວ່າ ສາດສະດາຈານ Omar Yaghi ຍັງໄດ້ຮັບລາງວັນ VinFuture ໃນປີ 2021, ໃນໝວດ “ນັກປະດິດສ້າງ ດ້ວຍຜົນສຳເລັດທີ່ພົ້ນເດັ່ນໃນຂະແໜງທີ່ພົ້ນເດັ່ນ” (ນັກວິທະຍາສາດຄົ້ນຄວ້າບັນດາຂົງເຂດໃໝ່).
ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບ MOFs ກໍ່ຖືວ່າແມ່ນທິດທາງພັດທະນາທ່າແຮງຂອງຫວຽດນາມ, ຍ້ອນວ່າປະເທດພວມຍູ້ແຮງການຫັນເປັນສີຂຽວ ແລະ ພັດທະນາບັນດາວັດສະດຸທີ່ກ້າວໜ້າໃຫ້ແກ່ຂະແໜງອຸດສາຫະກຳພະລັງງານ, ສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ ຊີວະພາບ.
ຜ່ານບັນດາໂຄງການຄື VinFuture InnovaConnect, ບັນດານັກວິທະຍາສາດຫວຽດນາມ ມີໂອກາດເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງກັບປະຊາຄົມຄົ້ນຄ້ວາສາກົນ, ເປີດກວ້າງການຮ່ວມມືໃນບັນດາຂົງເຂດທີ່ພົ້ນເດັ່ນຄື: MOFs, ໝໍ້ໄຟລຸ້ນຕໍ່ໄປ ຫຼື ການເກັບຄາບອນ.

ສາດສະດາຈານ Omar Yaghi ໃນພິທີມອບລາງວັນ VinFuture ຄັ້ງທໍາອິດ.
ໃນລະຫວ່າງການປະກາດລາງວັນໂນແບລ 2025, ສາດສະດາຈານ Heiner Linke, ປະທານຄະນະກໍາມະການ Nobel ສໍາລັບເຄມີ, ກ່າວວ່າ:
"ໂຄງຮ່າງການໂລຫະ - ອິນຊີມີທ່າແຮງອັນໃຫຍ່ຫຼວງ, ເປີດໂອກາດທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນໃນການສ້າງວັດສະດຸວິສະວະກໍາທີ່ມີຄຸນສົມບັດທີ່ກໍາຫນົດເອງສໍາລັບຈຸດປະສົງໃຫມ່."
ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ສັນຍາວ່າຈະຊ່ວຍແກ້ໄຂສິ່ງທ້າທາຍທົ່ວໂລກເຊັ່ນ: ມົນລະພິດທາງອາກາດ, ການປ່ຽນແປງຂອງດິນຟ້າອາກາດ, ການຂາດນ້ໍາສະອາດ, ແລະການເກັບຮັກສາພະລັງງານທົດແທນ - ບັນຫາທີ່ມະນຸດກໍາລັງປະເຊີນໃນສະຕະວັດທີ 21.
ຂໍ້ຄວາມຈາກລາງວັນ Nobel ໃນເຄມີສາດ 2025
ລາງວັນໂນແບລສາຂາເຄມີປີ 2025 ບໍ່ພຽງແຕ່ໃຫ້ກຽດແກ່ນັກວິທະຍາສາດດີເດັ່ນສາມຄົນເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງສົ່ງຂໍ້ຄວາມທີ່ເລິກເຊິ່ງ, ແນວຄວາມຄິດໃໝ່ໃນວິທະຍາສາດວັດສະດຸ: “ຫວ່າງເປົ່າ” ບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນຊ່ອງຫວ່າງທີ່ບໍ່ມີຄວາມຫມາຍອີກຕໍ່ໄປ, ແຕ່ເຕັມໄປດ້ວຍທ່າແຮງ.
ຈາກທັດສະນະທາງວິທະຍາສາດ, ການປະດິດໂຄງຮ່າງການໂລຫະ - ອິນຊີເປັນຕົວແທນຂອງການປ່ຽນແປງຈາກ ການຄົ້ນພົບ ວັດສະດຸໄປສູ່ການສ້າງວັດສະດຸໃຫມ່. ມະນຸດບໍ່ໄດ້ເພິ່ງພາອາໄສທຳມະຊາດຢ່າງສິ້ນເຊີງ, ແຕ່ສາມາດອອກແບບວັດສະດຸໃໝ່ດ້ວຍໂຄງສ້າງ ແລະ ໜ້າ ທີ່ເພື່ອຈຸດປະສົງໃດໜຶ່ງ.
ອິດທິພົນຂອງໂຄງຮ່າງການໂລຫະ - ອິນຊີບໍ່ໄດ້ຢຸດຢູ່ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃນປະຈຸບັນ, ແຕ່ຍັງປູທາງສໍາລັບການພັດທະນາອຸປະກອນການຜະລິດໃຫມ່, ເຊັ່ນ: Covalent Organic Frameworks (COFs) ແລະ Zeolitic Imidazolate Frameworks (ZIFs) - ມີຄວາມສາມາດທີ່ຄ້າຍຄືກັນ, ຫຼືດີກວ່າ, ໃນອະນາຄົດ.

ໂຄງສ້າງ MOF ຫຼາຍປະເພດອື່ນໆໄດ້ຖືກສັງເຄາະ, ແຕ່ລະຄົນຮັບໃຊ້ຫນ້າທີ່ຂອງຕົນເອງ (ພາບ: Royal Swedish Academy of Sciences).
ຈາກຫ້ອງທົດລອງຂະຫນາດນ້ອຍບ່ອນທີ່ໄປເຊຍກັນທໍາອິດໄດ້ເຕີບໃຫຍ່ຂຶ້ນ, ເຖິງວິໄສທັດຂອງລະບົບວັດສະດຸທີ່ສາມາດກັ່ນຕອງທາດອາຍຜິດພິດ, "ບີບນ້ໍາ" ຈາກອາກາດ, ແລະເກັບຮັກສາພະລັງງານ, ການເດີນທາງເພື່ອພັດທະນາໂຄງຮ່າງການໂລຫະ - ອິນຊີເປັນຕົວຢ່າງຂອງຈິດໃຈຂອງວິທະຍາສາດທີ່ທັນສະໄຫມ: ການປະດິດສ້າງ, ການຮ່ວມມືລະຫວ່າງວິຊາການ, ແລະການຂັບເຄື່ອນເພື່ອມູນຄ່າທີ່ຍືນຍົງ.
ທີ່ມາ: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vat-lieu-rong-chia-khoa-giup-cac-nha-khoa-hoc-gianh-nobel-hoa-hoc-2025-20251009215157748.htm
(0)