El Nobel de Química 2025: El Triunfo de la Arquitectura Molecular en Materiales Porosos

Editado por: Vera Mo

La Academia Sueca ha reconocido una hazaña fundamental en la ciencia de los materiales al conceder el Premio Nobel de Química de 2025. La distinción honra la labor pionera de Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar M. Yaghi, quienes han sido galardonados por su desarrollo de los Armazones Metalorgánicos (MOF, por sus siglas en inglés). Esta clase de materiales abre perspectivas inéditas para la gestión de la materia a escala nanométrica. Los MOF son construcciones moleculares asombrosas que se distinguen por poseer vastas cavidades internas. Estas estructuras actúan como auténticas “esponjas moleculares”, capaces de absorber, retener y liberar selectivamente gases y otros compuestos químicos. Su colosal área de superficie interna los convierte en herramientas indispensables para tareas complejas de separación y almacenamiento.

El camino hacia los MOF modernos comenzó en 1989, cuando Richard Robson sentó las bases de esta disciplina. Robson logró crear las primeras estructuras cristalinas ordenadas al combinar iones de cobre con moléculas orgánicas “tetrapodales”. Sin embargo, estos prototipos iniciales carecían de la robustez necesaria y eran propensos a la desintegración. El punto de inflexión decisivo ocurrió entre 1992 y 2003, periodo durante el cual Susumu Kitagawa y Omar M. Yaghi lograron estabilizar estas frágiles arquitecturas. Su contribución crucial fue demostrar que los gases podían entrar y salir libremente de los armazones, confirmando su flexibilidad y la posibilidad de un ajuste fino mediante un diseño intencionado. El profesor Kitagawa, de la Universidad de Kioto, y el profesor Yaghi, de la Universidad de California en Berkeley, junto con el profesor Robson, de la Universidad de Melbourne, idearon las metodologías que hicieron que los MOF fueran viables para la aplicación práctica. Un ejemplo destacado es el MOF-5, desarrollado en el laboratorio de Yaghi, conocido por su volumen de poros excepcionalmente grande y su alta estabilidad.

El Comité Nobel destacó que estas estructuras inauguran posibilidades inimaginables para el diseño de materiales con funciones predeterminadas. Heiner Linke, presidente del comité, ilustró el potencial de los MOF comparándolo con el “bolso de Hermione” de la saga de Harry Potter, capaz de contener una cantidad masiva de gas en un volumen diminuto. La aportación de estos científicos ha dotado a los químicos de instrumentos esenciales para abordar problemas globales urgentes. El espectro de aplicación práctica de los MOF es extraordinariamente amplio. Son fundamentales para el avance de las tecnologías “verdes”: desde la extracción eficiente de humedad del aire en zonas áridas (como el material MOF-303, que recoge vapor de agua durante la noche) hasta la captura de dióxido de carbono y el almacenamiento seguro de hidrógeno. Además, estos materiales prometen revolucionar la separación de mezclas de hidrocarburos ligeros, vital para la industria del petróleo y el gas, la administración de fármacos e incluso la ralentización de la maduración de la fruta mediante la absorción del gas etileno. Las investigaciones también sugieren su utilidad en catálisis y como sensores.

A pesar de este triunfo científico, la implementación generalizada aún enfrenta desafíos de ingeniería, especialmente en lo que respecta a garantizar la durabilidad durante los ciclos de absorción/liberación y la escalabilidad de la producción. No obstante, muchos investigadores consideran que estos armazones están destinados a ser los materiales del siglo XXI, ofreciendo soluciones clave para mitigar el cambio climático a través de tecnologías de captura y almacenamiento de carbono. Los laureados compartirán el premio monetario de 11 millones de coronas suecas. Las reacciones a tan alta distinción fueron mesuradas: Kitagawa expresó su sorpresa, Robson mencionó las dificultades asociadas con la conmoción posterior, y Yaghi comentó sucintamente que es imposible prepararse para un momento así. Su trabajo conjunto no solo ha transformado la química de materiales, sino que ha proporcionado a la humanidad una poderosa herramienta para forjar un futuro más sostenible, donde incluso el aparente vacío en la estructura atómica se convierte en una fuente de inmensas oportunidades.

Fuentes

  • Hürriyet

  • Press release: Nobel Prize in Chemistry 2025

  • Nobel for chemistry won by Susumu Kitagawa, Richard Robson, Omar Yaghi

  • Nobel Prize in chemistry goes to discovery that could trap C02 and bring water to deserts

  • Congratulations to the winners of the Nobel Prize in Chemistry 2025

  • The 2025 Nobel prize in chemistry as it happens – live

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