Nagroda Nobla w dziedzinie chemii za rozwój struktur metalo-organicznych – materiałów przyszłości
Trzeci dzień Tygodnia Noblowskiego przyniósł ogłoszenie laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie chemii. Tegoroczne wyróżnienie otrzymali Susumu Kitagawa, Richard Robson i Omar M. Yaghi.
Wyróżnienie otrzymali za opracowanie i rozwój struktur metalo-organicznych (MOF), które – jak podkreśla Szwedzka Akademia Nauk – otworzyły przed chemikami nowe możliwości w rozwiązywaniu globalnych wyzwań.
Struktury metalo-organiczne to porowate materiały krystaliczne, w których jony metali pełnią rolę „węzłów”, łączonych za pomocą długich cząsteczek organicznych. W ten sposób powstają trójwymiarowe konstrukcje o licznych pustych przestrzeniach, przez które mogą przepływać gazy i inne substancje chemiczne. Dzięki możliwości modyfikacji budowy, MOF-y można projektować tak, by pochłaniały lub przechowywały określone związki, a nawet katalizowały reakcje chemiczne czy przewodziły prąd.
„Struktury metalo-organiczne mają ogromny potencjał, otwierając zupełnie nowe perspektywy w tworzeniu materiałów o nieznanych dotąd właściwościach” – podkreślił Heiner Linke, przewodniczący Komitetu Noblowskiego ds. Chemii.
© Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences.
Historia badań nad MOF-ami sięga 1989 roku, kiedy Richard Robson po raz pierwszy połączył jony miedzi z cząsteczkami o czterech „ramionach”, tworząc przestrzenną sieć przypominającą diament wypełniony mikroskopijnymi wnękami. Początkowo struktury te były jednak nietrwałe. Przełom nastąpił dzięki pracom Susumu Kitagawy i Omara Yaghiego w latach 90. i na początku XXI wieku – japoński badacz wykazał, że przez takie struktury mogą swobodnie przepływać gazy, natomiast amerykański uczony stworzył stabilny MOF, możliwy do dalszej modyfikacji.
Obecnie powstały dziesiątki tysięcy odmian MOF-ów. Wiele z nich znajduje zastosowanie w technologii ochrony środowiska i przemyśle – do pochłaniania toksycznych gazów, rozkładu szkodliwych substancji, wychwytywania dwutlenku węgla z fabryk, a nawet pozyskiwania wody z powietrza na pustyniach.
Szwedzka Akademia zwróciła uwagę, że „niektórzy naukowcy uważają struktury metalo-organiczne za materiał XXI wieku”, który może przyczynić się do rozwiązania najpoważniejszych problemów cywilizacyjnych – od ochrony klimatu po bezpieczne technologie przemysłowe.
W poniedziałek poznaliśmy tegorocznych laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie medycyny, we wtorek – z fizyki. Jutro poznamy nazwisko laureata Nobla 2025 w dziedzinie literatury.
Kresy.pl / Nobel Prize
