รางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2025 มอบให้แก่การสร้างสรรค์ “กรอบโลหะ-อินทรีย์” อเนกประสงค์

ในช่วงบ่ายของวันที่ 8 ตุลาคม ราชบัณฑิตยสถานวิทยาศาสตร์แห่งสวีเดนได้ประกาศมอบรางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2568 ให้แก่นักวิทยาศาสตร์ 3 คน ได้แก่ ซูซูมุ คิตากาวะ (ญี่ปุ่น) ริชาร์ด ร็อบสัน (อังกฤษ-ออสเตรเลีย) และโอมาร์ ยากิ (จอร์แดน-อเมริกัน) สำหรับการสร้างโครงสร้างโมเลกุลประเภทใหม่โดยสิ้นเชิง นั่นก็คือ โครงสร้างโมเลกุลโลหะอินทรีย์ (MOF)

Báo Sài Gòn Giải phóng•08/10/2025

Nobel Hóa học.png — นักวิทยาศาสตร์ สามคนประกาศ รับ รางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2025 (จากซ้าย): ซูซูมุ คิตากาวะ, ริชาร์ด ร็อบสัน และโอมาร์ ยากิ ภาพ: NOBELPRIZE.ORG

MOF คือสารประกอบหรือวัสดุที่สร้างขึ้นจากการรวมตัวของอะตอมโลหะ (เช่น ทองแดง สังกะสี เหล็ก อะลูมิเนียม...) และโมเลกุลอินทรีย์ (โดยปกติเป็นสารประกอบที่ประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน...)

MOF มีความสามารถในการสร้าง "อาคารโมเลกุล" ที่มีโพรงจำนวนนับไม่ถ้วน ช่วยให้ก๊าซและสารเคมีอื่นๆ เคลื่อนที่เข้าไปภายในได้อย่างอิสระ

ตามที่ Royal Swedish Academy of Sciences ระบุ กรอบ MOF เปิดโอกาสให้เกิดการประยุกต์ใช้ในอนาคตได้อย่างกว้างขวาง เช่น การเก็บน้ำจากอากาศในทะเลทราย การกักเก็บก๊าซพิษ การดูดซับ CO₂ การแยกสารประกอบที่เป็นมลพิษ หรือการเร่งปฏิกิริยาเคมี

ศาสตราจารย์ไฮเนอร์ ลิงเก้ ประธานคณะกรรมการโนเบลสาขาเคมี ให้ความเห็นว่า “กรอบโลหะอินทรีย์มีศักยภาพมหาศาล โดยเปิดโอกาสที่ไม่เคยมีมาก่อนในการปรับแต่งวัสดุที่มีฟังก์ชันใหม่ๆ”

งานวิจัยนี้เริ่มต้นขึ้นในปี 1989 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ Richard Robson ทดลองการรวมไอออนทองแดงที่มีประจุบวกเข้ากับโมเลกุลที่มีสาขาอินทรีย์ 4 สาขา โดยแต่ละสาขามีหมู่เคมีที่ดึงดูดทองแดง

ผลลัพธ์ที่ได้คือผลึกที่มีโครงสร้างที่เรียบร้อยและกว้างขวาง ราวกับเพชรที่เต็มไปด้วยโพรงนับไม่ถ้วน แม้ว่าร็อบสันจะมองเห็นศักยภาพนี้ตั้งแต่แรกเริ่ม แต่เขาก็ไม่สามารถทำให้โครงสร้างนั้นมั่นคงได้

ต่อมา นักวิทยาศาสตร์สองคน คือ ซูซูมุ คิตากาวะ และ โอมาร์ ยากิ ได้พัฒนาวิธีการนี้จนกลายเป็นรากฐานที่มั่นคง ในช่วงปี พ.ศ. 2535-2546 พวกเขาได้ ค้นพบสิ่ง ใหม่ๆ มากมายโดยอิสระจากกัน

Kitagawa สาธิตให้เห็นว่าก๊าซสามารถเข้าและออกจากกรอบโมเลกุลได้ และทำนายว่า MOF สามารถมีความยืดหยุ่นได้ Yaghi ได้สร้าง MOF ที่มีเสถียรภาพสูงซึ่งสามารถออกแบบสำหรับการใช้งานเฉพาะได้โดยการปรับคุณสมบัติของมัน

ด้วยการค้นพบอันล้ำสมัยเหล่านี้ นักเคมีจึงได้สร้าง MOF ที่แตกต่างกันนับหมื่นชนิด บางชนิดให้คำมั่นสัญญาว่าจะช่วยแก้ปัญหาความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดประการหนึ่งของมนุษยชาติ นั่นคือการกำจัดสารเคมี PFAS ออกจากแหล่งน้ำ (PFAS ย่อมาจาก Per- และ polyfluoroalkyl ซึ่งเป็นกลุ่มสารเคมีสังเคราะห์ที่คงตัวยาวนานกว่า 10,000 ชนิดที่ไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติและย่อยสลายได้ช้ามากในสิ่งแวดล้อม) MOF ยังช่วยย่อยสลายสารตกค้างทางเภสัชกรรมในสิ่งแวดล้อม ดักจับ CO₂ หรือเก็บเกี่ยวไอน้ำจากอากาศแห้ง...

สัปดาห์โนเบล 2025 ดำเนินต่อไปด้วยการมอบรางวัล:

วรรณกรรม (บ่ายวันที่ 9 ตุลาคม) สันติภาพ (บ่ายวันที่ 10 ตุลาคม) และปิดท้ายด้วยรางวัลโนเบลสาขาเศรษฐศาสตร์ (บ่ายวันที่ 13 ตุลาคม)

รางวัลแต่ละรางวัลประกอบด้วย เหรียญ ทอง ประกาศนียบัตร และเงินรางวัล 11 ล้านโครนสวีเดน

ข่านห์มินห์

ที่มา: https://www.sggp.org.vn/giai-nobel-hoa-hoc-2025-vinh-danh-cong-trinh-tao-ra-bo-khung-kim-loai-huu-co-da-dung-post816983.html