У 2025 році Нобелівську премію з хімії здобули Сусуму Кітагава з Кіотського університету, Річард Робсон з Мельбурнського університету та Омар М. Яґі з Каліфорнійського університету в Берклі. Їхню роботу відзначили за видатні досягнення у дослідженні та розвитку металорганічних каркасів (MOF).
Про це розповідає ProIT
Внесок лауреатів у розвиток ретикулярної хімії
Сусуму Кітагава здійснив прорив у вивченні металорганічних каркасів у період з 1997 по 2009 рік. Вперше він встановив, що координаційні полімери можуть мати пористу структуру, на відміну від раніше прийнятої думки про їхню щільність. Японський науковець продемонстрував здатність таких структур всмоктувати молекули газу та вивчав зміну їхніх властивостей під впливом зовнішніх факторів.
Річард Робсон синтезував перший пористий координаційний полімер ще у 1989 році. Він передбачив, що подальші експерименти дозволять зробити такі структури більш стабільними, що згодом було підтверджено дослідженнями Кітагави. Це відкриття стало фундаментом для подальшого розвитку MOF.
Омар М. Яґі, виходець з Йорданії, який працює у США, став основоположником ретикулярної хімії — напряму, що об’єднує молекулярні елементи у стійкі пористі кристалічні каркаси. Він розвинув концепцію контрольованого синтезу матеріалів на молекулярному рівні, що відкрило шлях для створення металорганічних каркасів із заданими властивостями.
“Сусуму Кітагава з Кіотського університету провів низку видатних досліджень металорганічних каркасів у період з 1997 по 2009 рік. Він першим встановив, що координаційні полімери можуть мати пористу структуру. До цього вважалось, що їхня структура щільна. Кітагава продемонстрував, як ці пористі структури можуть всмоктувати молекули газу. Згодом японський вчений також провів низку важливих досліджень в області пористих кристалів, які мають властивість змінювати структуру під впливом зовнішніх сил”.
Застосування металорганічних каркасів у сучасних технологіях
Металорганічні каркаси сьогодні активно використовуються у технологіях зберігання водню та метану, а також для вловлювання й зберігання вуглекислого газу (CO₂). MOF застосовують для розділення газових сумішей, у водоочисних системах як фільтри та сорбенти, а також у створенні сенсорів і детекторів різноманітних речовин.
Особливістю м’яких металорганічних каркасів є здатність відкривати або закривати пори під впливом зовнішніх чинників. Це дозволяє ефективно керувати поглинанням і вивільненням різних молекул, що відкриває широкі можливості для застосування у промисловості та екологічних технологіях.
Попередніми роками Нобелівську премію з хімії отримували науковці за важливі відкриття у галузі білків та нанотехнологій. Так, у 2024 році відзначили Девіда Бейкера, Деміса Гассабіса й Джона М. Джампера за досягнення у вивченні білків та створення моделі штучного інтелекту AlphaFold. У 2023 році лауреатами стали Моугі Бавенді, Луїс Брус та Олексій Єкімов за відкриття квантових точок, які відіграють ключову роль у розвитку нанотехнологій.
Окрім того, цьогоріч Нобелівську премію з фізики отримали Джон Кларк, Мішель Девор і Джон Мартініс за дослідження макроскопічного квантово-механічного тунелювання та квантування енергії в електричних ланцюгах.
