Nobel voor chemie 2025 in Kitagawa, Robson en Yaghi voor moleculen die water van de woestijnlucht vangen

Een Nobel die kijkt naar de toekomst van de chemie en vooral duurzaamheid. De Zweedse Academie van Wetenschappen heeft de Nobelprijs voor Chemistry 2025 toegekend aan Susumu Kitagawa, Richard Robs en Omar M. Yaghi “voor de ontwikkeling van metaalorganische structuren”, beter bekend als MOF (metaal-organ frameworks). Deze moleculaire architecturen, onzichtbaar voor het blote oog, maar met buitengewoon potentieel, kunnen de manier veranderen waarop we worden geconfronteerd met wereldwijde problemen zoals de schaarste van water en co₂ -emissies.

Hoe MOF werkt

MOF zijn poreuze materialen waarin metaalionen werken als pilaren verbonden door organische moleculen. Hun structuur vormt een soort kristallijn rooster dat rijk is aan holte, in staat om gas- en vloeibare moleculen te vangen, te scheiden of op te slaan. “Metaal-organische structuren hebben een enorm potentieel en bieden onverwachte mogelijkheden voor gepersonaliseerde materialen met nieuwe functies,” zei Heiner Linke, president van het Nobelcommissie voor chemie, in het officiële persbericht.

Het uitgangspunt dateert uit 1989, toen Richard Robson van de Universiteit van Melbourne een nieuwe manier ervoer om koperionen te combineren met een molecuul met vierarms. Het resultaat was een stabiel en ruim kristal, “als een diamant vol talloze holtes”, die de weg opende naar een volledig nieuwe chemie. Maar het materiaal was onstabiel: meer solide funderingen waren nodig.

In de daaropvolgende jaren perfectioneerde Susumu Kitagawa van de Universiteit van Kyoto, en Omar M. Yaghi, vandaag in Berkeley. Kitagawa toonde aan dat de gassen binnen en buiten deze structuren konden stromen, terwijl Yaghi de eerste stabiele en modificeerbare MOF creëerde. Dankzij hun intuïties is de chemie van materialen een nieuw tijdperk ingevoerd: vandaag zijn er tienduizenden verschillende MOF’s, elk met op maat gemaakte functies.

MOF -toepassingen

Sommige MOF’s kunnen koolstofdioxide rechtstreeks van de lucht of industriële dampen vastleggen; Anderen zijn in staat om water te extraheren uit de vochtigheid van de woestijn, giftige gassen op te slaan of zelfs micro -infantes zoals de PFAS en de residuen van geneesmiddelen in de wateren af ​​te breken. Een grens die chemische, technologie en omgeving met elkaar verweven.

Dit is niet alleen een laboratoriumontdekking. Deze poreuze materialen kunnen cruciale bondgenoten worden in de ecologische overgang: efficiëntere filters, chemische processen met lage impact en koolstofafvangsystemen bevinden zich al in de experimenten. “Ze hebben moleculaire structuren gecreëerd met grote ruimtes waardoor gas en andere chemicaliën kunnen stromen”, legt de academie uit in zijn persbericht. In die onzichtbare maar zeer krachtige ruimtes kon een deel van de reactie op de klimatologische crisis zich verbergen.