Nobel 2025: Cấu trúc phân tử giúp giải quyết thách thức lớn nhất của nhân loại

Op 8 oktober besloot de Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen de Nobelprijs voor Scheikunde 2025 toe te kennen aan drie wetenschappers: de heer Susumu Kitagawa van de Universiteit van Kyoto (Japan), de heer Richard Robson van de Universiteit van Melbourne (Australië) en de heer Omar M. Yaghi van de Universiteit van Californië, Berkeley (VS) voor hun werk aan de ontwikkeling van metaalorganische raamwerken (MOF's), een flexibele moleculaire structuur die bijdraagt aan het oplossen van de grootste uitdagingen van de mensheid.

De wetenschappers creëerden moleculaire structuren met grote ruimtes waardoor gassen en andere chemicaliën kunnen circuleren.

Deze metaal-organische raamwerkstructuur kan worden gebruikt om water uit de woestijnlucht te winnen, CO2 af te vangen, giftige gassen op te slaan of chemische reacties te katalyseren. MOF's kunnen ook chemische reacties bevorderen of elektriciteit geleiden.

"MOF's hebben een enorm potentieel en bieden ongekende mogelijkheden voor het aanpassen van materialen met nieuwe functies", aldus Heiner Linke, voorzitter van het Nobelcomité voor Scheikunde.

Het begon allemaal in 1989, toen wetenschapper Robson experimenteerde met het op een nieuwe manier gebruiken van de inherente eigenschappen van atomen.

Hij combineerde positief geladen koperionen met een vierarmig molecuul; dit molecuul heeft een chemische groep die zich aangetrokken voelt tot de koperionen aan het uiteinde van elke arm. Wanneer ze gecombineerd worden, vormen ze een ruim, goed geordend kristal, zoals een diamant vol met talloze poriën.

De heer Robson herkende meteen het potentieel van deze moleculaire structuur, maar deze was op dat moment nog instabiel en vatbaar voor instorting.

Van 1992 tot 2003 legden de wetenschappers Kitagawa en Yaghi een solide basis voor de bovenstaande methode.

De heer Kitagawa toonde aan dat gas in en uit de structuren kan stromen en voorspelde dat MOF's flexibel gemaakt kunnen worden.

Yaghi heeft op zijn beurt een zeer stabiele MOF ontworpen en aangetoond dat deze structuur door rationeel ontwerp kan worden aangepast, waardoor deze nieuwe en wenselijke eigenschappen krijgt.

Na de baanbrekende ontdekkingen van de laureaten hebben chemici tienduizenden verschillende MOF's ontwikkeld.

Sommige daarvan hebben bijgedragen aan de oplossing van de grootste uitdagingen voor de mensheid, met toepassingen als het scheiden van PFAS (forever chemicals) uit water, het afbreken van sporen van farmaceutische stoffen in het milieu, het afvangen van CO2 of het winnen van water uit de woestijnlucht.

(TTXVN/Vietnam+)

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