वर्ष 2025 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार सामग्री विज्ञान (मटीरियल साइंस) के क्षेत्र में एक मौलिक उपलब्धि को मान्यता देता है। यह पुरस्कार सुसुमु कितागावा, रिचर्ड रॉबसन और उमर एम. याघी को मेटल-ऑर्गेनिक फ्रेमवर्क (एमओएफ) नामक पदार्थों के एक नए वर्ग के विकास के लिए प्रदान किया गया है। इन तीन प्रतिष्ठित वैज्ञानिकों ने नैनो स्तर पर पदार्थ को नियंत्रित करने के लिए नए रास्ते खोले हैं। एमओएफ अद्भुत आणविक संरचनाएं हैं, जिनकी विशेषता विशाल आंतरिक गुहाओं (कैविटीज़) की उपस्थिति है। ये संरचनाएं 'आणविक स्पंज' की तरह कार्य करती हैं, जो गैसों और अन्य रासायनिक यौगिकों को चयनात्मक रूप से अवशोषित करने, बनाए रखने और मुक्त करने की क्षमता रखती हैं। इनकी आंतरिक सतह का क्षेत्रफल बहुत अधिक होता है, जो इन्हें पृथक्करण (सेपरेशन) और भंडारण (स्टोरेज) की जटिल समस्याओं के समाधान के लिए अपरिहार्य बनाता है।
इस दिशा की नींव रिचर्ड रॉबसन ने 1989 में रखी थी, जब उन्होंने तांबे के आयनों को चार 'भुजाओं' वाले कार्बनिक अणुओं के साथ जोड़कर पहली व्यवस्थित क्रिस्टलीय संरचनाएं बनाईं। हालांकि, शुरुआती नमूने अपर्याप्त मजबूती और टूटने की प्रवृत्ति से ग्रस्त थे। निर्णायक मोड़ 1992 से 2003 के बीच आया, जब क्योटो विश्वविद्यालय के प्रोफेसर सुसुमु कितागावा और बर्कले में कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय के प्रोफेसर उमर एम. याघी ने इन नाजुक संरचनाओं को स्थिर करने में सफलता प्राप्त की। उनकी महत्वपूर्ण सफलता यह प्रदर्शित करना था कि गैसें इन ढाँचों के भीतर स्वतंत्र रूप से प्रवेश कर सकती हैं और बाहर निकल सकती हैं। इस खोज ने लक्षित डिज़ाइन के माध्यम से उनकी लचीलेपन और सटीक समायोजन (ट्यूनिंग) की संभावना की पुष्टि की। मेलबर्न विश्वविद्यालय के प्रोफेसर रॉबसन के साथ मिलकर, कितागावा और याघी ने ऐसी विधियाँ विकसित कीं जिन्होंने एमओएफ को व्यावहारिक रूप से उपयोगी बना दिया। उदाहरण के लिए, याघी की प्रयोगशाला में एमओएफ-5 (MOF-5) का निर्माण किया गया, जो अपनी असाधारण रूप से बड़ी छिद्र मात्रा (पोर वॉल्यूम) और उच्च स्थिरता के लिए जाना जाता है।
नोबेल समिति ने इस बात पर जोर दिया कि ये संरचनाएं विशिष्ट कार्यों के लिए सामग्री बनाने की अकल्पनीय संभावनाएं खोलती हैं। समिति के अध्यक्ष, हेनर लिंके ने एमओएफ की क्षमता की तुलना 'हैरी पॉटर' की 'हर्माइनी के हैंडबैग' से की, जो एक छोटे से आयतन में भारी मात्रा में गैस समाहित करने में सक्षम है। इन वैज्ञानिकों के योगदान ने रसायनज्ञों को विश्व की ज्वलंत समस्याओं को हल करने के लिए उपकरण प्रदान किए हैं। एमओएफ के व्यावहारिक उपयोग का दायरा वास्तव में व्यापक है। वे 'हरित' प्रौद्योगिकियों के विकास में आधारशिला हैं: जैसे कि विरल रेगिस्तानी हवा से नमी को कुशलतापूर्वक निकालने (उदाहरण के लिए, एमओएफ-303 रात में जल वाष्प एकत्र कर सकता है) से लेकर कार्बन डाइऑक्साइड को पकड़ने और हाइड्रोजन के सुरक्षित भंडारण तक। इसके अतिरिक्त, ये सामग्रियाँ हल्के हाइड्रोकार्बन के मिश्रण को अलग करने के लिए भी आशाजनक हैं, जो पेट्रोलियम और गैस उद्योग के लिए महत्वपूर्ण है। इनका उपयोग दवा वितरण (ड्रग डिलीवरी), और एथिलीन गैस को अवशोषित करके फलों के पकने की प्रक्रिया को धीमा करने में भी किया जा सकता है। शोध उत्प्रेरण (कैटलिसिस) और सेंसर के रूप में भी इनकी क्षमता दर्शाते हैं।
इस शानदार सफलता के बावजूद, व्यापक कार्यान्वयन के मार्ग में इंजीनियरिंग चुनौतियाँ अभी भी बनी हुई हैं, जैसे कि अवशोषण/मुक्ति चक्रों में दीर्घायु सुनिश्चित करना और उत्पादन को बड़े पैमाने पर बढ़ाना। फिर भी, कुछ शोधकर्ताओं का मानना है कि ये ढाँचे 21वीं सदी की सामग्री बन सकते हैं, जो कार्बन कैप्चर और भंडारण प्रौद्योगिकियों के माध्यम से जलवायु परिवर्तन से निपटने के समाधान पेश करते हैं। विजेताओं ने 11 मिलियन स्वीडिश क्रोनर की पुरस्कार राशि आपस में साझा की। इस उच्च सम्मान पर उनकी प्रतिक्रिया संयमित थी: कितागावा ने आश्चर्य व्यक्त किया, रॉबसन ने बाद की हलचल से जुड़ी कठिनाइयों का उल्लेख किया, और याघी ने संक्षेप में टिप्पणी की कि ऐसे क्षण के लिए तैयारी करना असंभव है। उनके संयुक्त कार्य ने न केवल सामग्री रसायन विज्ञान को बदल दिया है, बल्कि मानवता को एक अधिक टिकाऊ भविष्य बनाने के लिए एक शक्तिशाली साधन भी प्रदान किया है, जहाँ परमाणुओं की संरचना में दिखने वाला शून्य भी महान अवसरों का स्रोत बन जाता है।