Нобелівська премія 2025: Молекулярні структури допомагають вирішити найбільші проблеми людства

Металоорганічні каркаси (MOF), універсальні молекулярні структури, можуть бути використані для збору води з пустельного повітря, уловлювання CO2, зберігання токсичних газів або каталізації хімічних реакцій.

8 жовтня Королівська шведська академія наук вирішила присудити Нобелівську премію з хімії за 2025 рік трьом вченим: пану Сусуму Кітагаві з Кіотського університету (Японія), пану Річарду Робсону з Мельбурнського університету (Австралія) та пану Омару М. Ягі з Каліфорнійського університету в Берклі (США) за їхню роботу з розробки металоорганічних каркасів (MOF) – гнучкої молекулярної структури, яка сприяє вирішенню найбільших проблем людства.

Вчені створили молекулярні структури з великими просторами, які дозволяють газам та іншим хімічним речовинам циркулювати.

Ця металоорганічна каркасна структура може бути використана для збору води з пустельного повітря, уловлювання CO2, зберігання токсичних газів або каталізації хімічних реакцій. MOF також можуть стимулювати хімічні реакції або проводити електрику.

«MOF мають величезний потенціал, пропонуючи безпрецедентні можливості для налаштування матеріалів з новими функціями», – сказав Хайнер Лінке, голова Нобелівського комітету з хімії.

Все почалося в 1989 році, коли вчений Робсон експериментував з використанням властивостей атомів новим способом.

Він поєднав позитивно заряджені іони міді з чотириплечою молекулою; ця молекула має хімічну групу, яка притягується до іонів міді на кінці кожного плеча. Об'єднуючись, вони зв'язуються між собою, утворюючи просторий, добре впорядкований кристал, подібний до алмазу, заповненого незліченними порами.

Пан Робсон одразу усвідомив потенціал цієї молекулярної структури, але на той час вона була нестабільною та схильною до руйнування.

З 1992 по 2003 рік вчені Кітагава та Ягі заклали міцну основу для вищезгаданого методу.

Пан Кітагава продемонстрував, що газ може надходити в конструкції та виходити з них, і передбачив, що металокерамічні конструкції (МОФ) можна зробити гнучкими.

Зі свого боку, Ягі створив дуже стабільний MOF та продемонстрував, що цю структуру можна модифікувати за допомогою раціонального проектування, надаючи їй нових та бажаних властивостей.

Після новаторських відкриттів лауреатів хіміки створили десятки тисяч різних металоорганічних структур (МОФ).

Деякі з них зробили свій внесок у вирішення найбільших проблем людства, використовуючи такі способи, як відділення ПФАС (хімічних речовин назавжди) від води, розкладання слідів фармацевтичних препаратів у навколишньому середовищі, уловлювання CO2 або збір води з пустельного повітря.

(TTXVN/В'єтнам+)

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