Нобелівську премію з хімії вручили вченим, що розробили металоорганічні каркаси

Джерело: The Nobel Prize

Лауреатами Нобелівської премії з хімії 2025 року стали троє вчених, що розробили нову форму молекулярної архітектури — металоорганічні каркаси, що можуть використовуватися для збору води з повітря пустелі, уловлювання вуглекислого газу, зберігання токсичних газів або каталізації хімічних реакцій.

Сусуму Кітагава, Річард Робсон та Омар Ягі отримають 11 мільйонів шведських крон (близько 1 мільйона доларів США), які розділять порівну між ними.

Розробка вчених полягає в тому, що іони металів (як своєрідні “опорні елементи”) пов’язали довгими органічними (вуглецевими) молекулами. Разом іони металів і молекули організовані таким чином, що утворюють кристали, які містять великі порожнини. Ці пористі матеріали називаються металоорганічними каркасами (MOF). Змінюючи “будівельні блоки”, що використовуються в MOF, хіміки можуть проєктувати їх для уловлювання та зберігання конкретних речовин. MOF також можуть стимулювати хімічні реакції або проводити електрику.

Джерело: The Nobel Prize

Історія відкриття

Все почалося в 1989 році, коли Річард Робсон випробував новий спосіб використання властивостей атомів. Він поєднав позитивно заряджені іони міді з чотириплечою молекулою, яка мала хімічну групу, що притягувалася до іонів міді на кінці кожного плеча.

Коли вони поєдналися, вони з’єдналися, утворивши добре впорядкований, просторий кристал. Він був схожий на діамант, наповнений незліченними порожнинами.

Робсон відразу ж розпізнав потенціал своєї молекулярної конструкції, але вона була нестабільною і легко руйнувалася.

Однак Сусуму Кітагава і Омар Ягі забезпечили цей метод побудови міцним фундаментом; між 1992 і 2003 роками вони окремо зробили серію революційних відкриттів. Кітагава показав, що гази можуть надходити в конструкції і виходити з них, і передбачив, що MOF можна зробити гнучкими. Ягі створив дуже стабільний MOF і показав, що його можна модифікувати за допомогою раціонального дизайну, надаючи йому нових і бажаних властивостей.

Після революційних відкриттів лауреатів хіміки створили десятки тисяч різних MOF. Деякі з них можуть сприяти розв’язанню найважливіших проблем людства, зокрема, їх можна застосовувати для відділення шкідливих речовин PFAS від води, розкладання слідів фармацевтичних препаратів у навколишньому середовищі, уловлювання вуглекислого газу або збору води з повітря пустелі.

• Шведська королівська академія оголосила лауреатів нобелівської премії з фізики. Ними стали американські вчені Джон Кларк, Мішель Х. Деворе та Джон М. Мартініс “за відкриття макроскопічного квантово-механічного тунелювання та квантування енергії в електричному колі”.
• Троє вчених отримали Нобелівську премію з фізіології або медицини 2025 року за відкриття класу імунних клітин, які захищають організм від аутоімунних атак на власні тканини.

• відкриття,
• Нобелівська премія,
• хімія