Шведская королевская академия наук присудила Нобелевскую премию по химии 2025 года доктору Сусуму Китагаве, доктору Ричарду Робсону и доктору Омару Яги за их работу по разработке нового типа молекулярной архитектуры, известной как металлоорганические каркасы (МОФ). Трое ученых являются сотрудниками университетов Киото в Японии, Мельбурна в Австралии и Беркли в США соответственно.
Трио создало «молекулярные конструкции с большими пространствами, через которые могут течь газы и другие химические вещества», говорится в заявлении Шведской королевской академии наук.Эти пористые кристаллыможет использоваться для сбора воды из воздуха пустыни, улавливания углекислого газа, хранения токсичных газов или разрушения следов фармацевтических препаратов в окружающей среде.
«MOF обладают огромным потенциалом, открывая ранее непредвиденные возможности для создания материалов,-изготовленных по индивидуальному заказу, с новыми функциями», — сказал г-н Хайнер Линке, председатель Нобелевского комитета по химии.
Инновация, лежащая в основе MOF, заключается в том, что ионы металлов действуют как краеугольные камни, связанные друг с другом длинными молекулами на основе углерода-. Вместе эти компоненты образуют организованные кристаллы, содержащие большие полости. Тщательно выбирая различные строительные блоки, химики могут создавать MOF для захвата определенных веществ, запуска химических реакций или даже проведения электричества.
По мнению Олофа Рамстрома, члена Нобелевского комитета по химии, новую форму молекулярной архитектуры можно сравнить с сумочкой вымышленного персонажа Гарри Поттера Гермионы Грейнджер: маленькой снаружи, но очень большой внутри.
Химики, работая отдельно, но дополняя достижения друг друга, разработали способы создания стабильных MOF. История MOF началась в 1989 году, когда доктор Робсон исследовал новое использование присущих атомам свойств. Он соединил положительно заряженные ионы меди с четырехплечей молекулой, каждое плечо которой заканчивалось химической группой, притягивающейся к меди. В результате получился хорошо-упорядоченный, просторный кристалл -, похожий на алмаз, пронизанный бесчисленными полостями. Доктор Робсон быстро осознал потенциал этой структуры, но ранние конструкции были нестабильными и склонными к разрушению.
В период с 1992 по 2003 год доктор Китагава и доктор Яги опирались на работу Робсона, обеспечив молекулярной архитектуре прочную основу. Доктор Китагава продемонстрировал, что газы могут проникать в конструкции и выходить из них, и предсказал их гибкость. Тем временем доктор Яги создал высокостабильные MOF и показал, что эти структуры можно рационально модифицировать для получения новых полезных свойств. За время своей новаторской работы химики по всему миру создали десятки тысяч MOF, открывая возможности для решения некоторых из наиболее насущных проблем человечества. Открытия лауреатов открыли новые горизонты в химии, превратив MOF в универсальные инструменты для инноваций в различных отраслях и областях исследований.
Церемония награждения состоится 10 декабря, в годовщину смерти Альфреда Нобеля, основателя премии. Шведский изобретатель и промышленник, наиболее известный благодаря созданию динамита, Нобель учредил премии в своем завещании 1895 года, оставив большую часть своего состояния в честь тех, чья работа «приносит величайшую пользу человечеству».