Penghargaan Nobel Kimia tahun 2025 memberikan pengakuan atas terobosan mendasar dalam ilmu material. Penghargaan ini diberikan kepada tiga ilmuwan terkemuka—Susumu Kitagawa, Richard Robson, dan Omar M. Yaghi—atas kontribusi mereka dalam pengembangan Kerangka Kerja Organik-Logam (MOF). MOF merupakan kelas material yang membuka cakrawala baru dalam mengendalikan materi pada skala nano.
Secara struktural, MOF adalah arsitektur molekuler yang menakjubkan, ditandai dengan adanya rongga internal yang luas. Rongga ini memungkinkan MOF untuk secara selektif menyerap, menahan, dan melepaskan gas serta senyawa kimia lainnya. Dengan fungsi layaknya “spons molekuler” yang memiliki area permukaan internal yang sangat besar, MOF menjadi sangat penting untuk memecahkan masalah pemisahan dan penyimpanan yang kompleks.
Richard Robson adalah sosok yang meletakkan fondasi awal bagi bidang ini. Pada tahun 1989, ia berhasil menciptakan struktur kristal teratur pertama dengan menggabungkan ion tembaga dengan molekul organik yang memiliki empat “lengan”. Namun, prototipe awal ini memiliki kelemahan, yaitu kurang kuat dan rentan terhadap kerusakan. Titik balik krusial terjadi antara tahun 1992 hingga 2003, ketika Susumu Kitagawa dan Omar M. Yaghi berhasil menstabilkan arsitektur yang rapuh ini.
Pencapaian utama mereka adalah menunjukkan bahwa gas dapat bergerak bebas masuk dan keluar dari kerangka tersebut, yang membuktikan fleksibilitas dan potensi penyesuaian yang tepat melalui desain yang terarah. Profesor Kitagawa dari Kyoto University dan Profesor Yaghi dari University of California, Berkeley, bersama Profesor Robson dari University of Melbourne, mengembangkan teknik yang membuat MOF dapat diterapkan secara praktis. Sebagai contoh, di laboratorium Yaghi, terciptalah MOF-5, yang terkenal karena volume pori-porinya yang sangat besar dan stabilitasnya yang tinggi.
Komite Nobel menekankan bahwa struktur-struktur ini membuka peluang yang sebelumnya tak terbayangkan untuk menciptakan material dengan fungsi yang spesifik. Ketua Komite, Heiner Linke, bahkan menyamakan potensi MOF dengan “tas tangan Hermione” dari serial Harry Potter, yang mampu menampung volume gas yang sangat besar dalam ruang yang kecil. Kontribusi para ilmuwan ini telah memberikan alat bagi para ahli kimia untuk mengatasi masalah mendesak di dunia.
Spektrum penggunaan praktis MOF sangat luas dan mencakup teknologi ramah lingkungan. MOF menjadi landasan dalam pengembangan teknologi hijau, mulai dari penangkapan karbon dioksida dan penyimpanan hidrogen yang aman, hingga ekstraksi kelembaban yang efisien dari udara tipis di gurun (misalnya, dengan material MOF-303, yang dapat mengumpulkan uap air pada malam hari). Selain itu, material ini menjanjikan untuk pemisahan campuran hidrokarbon ringan, yang sangat penting bagi industri minyak dan gas, serta untuk pengiriman obat-obatan farmasi dan bahkan memperlambat pematangan buah dengan menyerap gas etilen. Penelitian juga menunjukkan potensi besar MOF sebagai katalis dan sensor.
Meskipun meraih kemenangan besar, jalan menuju implementasi MOF secara luas masih menghadapi tantangan rekayasa. Hal ini termasuk memastikan daya tahan dalam siklus penyerapan/pelepasan dan juga masalah peningkatan skala produksi. Meskipun demikian, menurut beberapa peneliti, kerangka kerja ini berpotensi menjadi material abad ke-21, menawarkan solusi nyata untuk memerangi perubahan iklim melalui teknologi penangkapan dan penyimpanan karbon.
Para peraih penghargaan ini berbagi hadiah uang tunai sebesar 11 juta kronor Swedia. Reaksi mereka terhadap pengakuan setinggi ini cukup beragam: Kitagawa menyatakan keterkejutannya, Robson menyoroti kesulitan yang terkait dengan kekacauan setelahnya, sementara Yaghi dengan singkat berkomentar bahwa momen seperti itu mustahil untuk dipersiapkan. Kerja sama mereka tidak hanya mengubah kimia material, tetapi juga memberikan umat manusia tuas yang kuat untuk membentuk masa depan yang lebih berkelanjutan, di mana bahkan kekosongan yang tampak dalam struktur atom pun menjadi sumber peluang besar.