Nobel 2025: Struktury molekularne pomagają rozwiązać największe wyzwania ludzkości

8 października Królewska Szwedzka Akademia Nauk podjęła decyzję o przyznaniu Nagrody Nobla w dziedzinie chemii za rok 2025 trzem naukowcom: panu Susumu Kitagawie z Uniwersytetu w Kioto (Japonia), panu Richardowi Robsonowi z Uniwersytetu w Melbourne (Australia) i panu Omarowi M. Yaghi z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley (USA) za ich prace nad rozwojem metaloorganicznych struktur szkieletowych (MOF), elastycznej struktury molekularnej, która przyczynia się do rozwiązywania największych wyzwań ludzkości.

Naukowcy stworzyli struktury molekularne z dużymi przestrzeniami, które umożliwiają cyrkulację gazów i innych substancji chemicznych.

Ta metalo-organiczna struktura szkieletowa może być wykorzystywana do pozyskiwania wody z powietrza pustynnego, wychwytywania CO2, magazynowania toksycznych gazów lub katalizowania reakcji chemicznych. MOF-y mogą również wspomagać reakcje chemiczne lub przewodzić prąd elektryczny.

„MOF-y mają ogromny potencjał i oferują bezprecedensowe możliwości dostosowywania materiałów do nowych funkcji” – powiedział Heiner Linke, przewodniczący Komitetu Noblowskiego w dziedzinie chemii.

Wszystko zaczęło się w 1989 roku, kiedy naukowiec Robson przeprowadził eksperyment mający na celu wykorzystanie wrodzonych właściwości atomów w nowy sposób.

Połączył dodatnio naładowane jony miedzi z czteroramienną cząsteczką; cząsteczka ta ma grupę chemiczną, która jest przyciągana do jonów miedzi na końcu każdego ramienia. Po połączeniu, łączą się one ze sobą, tworząc przestronny, uporządkowany kryształ, niczym diament wypełniony niezliczonymi porami.

Pan Robson natychmiast dostrzegł potencjał tej struktury molekularnej, jednak w tamtym czasie była ona niestabilna i podatna na zapadanie się.

W latach 1992–2003 naukowcy Kitagawa i Yaghi położyli solidne podwaliny pod powyższą metodę.

Pan Kitagawa udowodnił, że gaz może przepływać do i z konstrukcji, i przewidział, że MOF-y można uczynić elastycznymi.

Yaghi z kolei stworzył bardzo stabilną strukturę MOF i udowodnił, że można ją modyfikować poprzez racjonalne projektowanie, nadając jej nowe i pożądane właściwości.

W odpowiedzi na przełomowe odkrycia laureatów, chemicy stworzyli dziesiątki tysięcy różnych MOF-ów.

Niektóre z nich przyczyniły się do rozwiązania największych problemów ludzkości, dzięki takim zastosowaniom jak oddzielanie PFAS (wiecznych substancji chemicznych) od wody, degradacja śladowych ilości leków w środowisku, wychwytywanie CO2 lub pozyskiwanie wody z powietrza pustynnego./.

(TTXVN/Wietnam+)

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