Penghargaan Nobel Kimia 2025: Terobosan dalam Kerangka Logam-Organik

Pada bulan Oktober 2025, Akademi Ilmu Pengetahuan Kerajaan Swedia mengumumkan bahwa Hadiah Nobel Kimia dianugerahkan kepada Omar Yaghi, Susumu Kitagawa, dan Richard Robson. Penghargaan ini diberikan sebagai pengakuan atas kontribusi mereka yang sangat inovatif dalam penciptaan dan sintesis Kerangka Logam-Organik (MOFs), sebuah bidang yang oleh Omar Yaghi dijuluki sebagai 'kimia retikuler'. Total hadiah sebesar 11 juta Krona Swedia dibagi rata di antara ketiga ilmuwan tersebut.

MOFs adalah material hibrida yang memegang peranan krusial dalam mengatasi tantangan global kontemporer, mulai dari isu lingkungan hingga kebutuhan energi. Materi ini tersusun dari ion logam atau gugus logam yang dihubungkan oleh molekul organik, membentuk kisi kristal tiga dimensi yang teratur dan berulang. Keunikan utama struktur ini adalah porositasnya yang luar biasa tinggi, menciptakan rongga-rongga besar yang memungkinkan pergerakan gas dan zat kimia lainnya secara efisien.

Langkah perintis dalam pengembangan bidang ini diambil oleh Richard Robson pada tahun 1989. Terinspirasi oleh struktur berlian, Robson berhasil merancang kisi tiga dimensi pertama yang dapat diprediksi dengan rongga luas, menggunakan ion tembaga bermuatan positif sebagai penghubung. Meskipun desain awal Robson menghadapi kendala stabilitas, karyanya menjadi fondasi tak ternilai bagi penemuan-penemuan selanjutnya di bidang ini.

Stabilitas yang lebih baik berhasil dicapai berkat kontribusi Omar Yaghi dan Susumu Kitagawa. Bekerja di Universitas Arizona dan University of California, Berkeley, Omar Yaghi pada tahun 1995 berhasil mensintesis kerangka yang menjadi cikal bakal MOFs yang lebih stabil. Laboratoriumnya menciptakan material dengan luas permukaan spesifik mencapai sekitar 4000 meter persegi per gram. Sementara itu, pada tahun 1997, Susumu Kitagawa dari Universitas Kyoto mendemonstrasikan adsorpsi gas selektif menggunakan kerangka berbasis kobalt, yang mampu menyerap CO2, nitrogen, dan oksigen. Kitagawa juga memperkenalkan konsep kerangka 'fleksibel' yang mampu mengubah strukturnya saat berinteraksi dengan molekul lain.

Saat ini, dunia ilmu pengetahuan telah berhasil mensintesis lebih dari 100.000 jenis MOFs yang berbeda. Material revolusioner ini menjanjikan terobosan signifikan dalam berbagai teknologi masa depan. Penerapannya mencakup penangkapan karbon dioksida dari emisi industri—dengan peluncuran komersial yang diperkirakan terjadi antara tahun 2026 hingga 2027—serta aplikasi dalam penyimpanan energi, pengiriman obat yang terarah, dan bahkan upaya pengumpulan air dari udara.

Pengakuan Nobel ini menegaskan betapa pentingnya penelitian fundamental yang telah dilakukan selama puluhan tahun dalam ilmu material. Teknologi PCP/MOF yang dikembangkan oleh Kitagawa kini sudah mulai diimplementasikan dalam proyek nyata, seperti jaringan gas pintar Smart Gas Network yang menggunakan wadah CubiTan® untuk memfasilitasi transportasi metana tanpa memerlukan infrastruktur pipa konvensional. Penghargaan ini merupakan puncak apresiasi global terhadap dedikasi mereka.