Nobelprijs Scheikunde 2025: Kitagawa, Robson en Yaghi Geëerd voor Ontwikkeling Metaal-Organische Raamwerken

Op 8 oktober 2025 heeft de Koninklijke Zweedse Academie voor Wetenschappen de Nobelprijs voor Scheikunde toegekend aan Susumu Kitagawa, Richard Robson en Omar M. Yaghi. De drie wetenschappers ontvingen deze onderscheiding voor hun baanbrekende werk aan de ontwikkeling van de zogenaamde metaal-organische raamwerken, kortweg MOF's. Deze erkenning benadrukt het fundamentele chemische inzicht dat heeft geleid tot krachtige instrumenten voor het aanpakken van urgente mondiale vraagstukken.

MOF's worden omschreven als kristallijne, hybride materialen die een driedimensionale structuur vormen door de verbinding van metaalionen of -clusters met organische moleculen. De essentie van hun prestatie ligt in het vermogen om deze structuren met precisie te 'stemmen'. Door de aard en lengte van de organische 'schakels' aan te passen, kunnen de poriegroottes en de topologie van het materiaal worden gemanipuleerd. Dit opent de deur naar op maat gemaakte materialen met specifieke functies. Zo kan de binnenwand van slechts enkele grammen van het door Yaghi ontworpen MOF-5 een oppervlakte beslaan ter grootte van een voetbalveld, wat een gigantische capaciteit voor gasopslag mogelijk maakt.

De maatschappelijke relevantie van dit onderzoek is immens. De Nobelcommissie voor Scheikunde concludeerde dat MOF's onvoorzien potentieel bieden voor het creëren van dergelijke materialen. De toepassingen reiken van het opvangen van kooldioxide uit de atmosfeer en het opslaan van waterstof tot het zuiveren van vervuilende stoffen uit water en zelfs het oogsten van waterdamp uit woestijnlucht. In 2022 testte de groep van Yaghi MOF's in Death Valley, waar 1 kg materiaal tussen de 114 en 210 gram water uit droge lucht kon halen op één dag. Kitagawa toonde bovendien aan dat MOF's gemaakt konden worden van flexibele, zachte materialen, wat de toepassingsmogelijkheden verder verbreedt. In 2020 richtte Yaghi de startup Atoco op, gericht op de commercialisering van MOF-technologieën voor koolstofafvang en waterwinning uit de atmosfeer.

Hoewel de basis voor deze materialen eind jaren tachtig en begin jaren negentig werd gelegd door Robson, Kitagawa en Omar Yaghi, die wordt beschouwd als de grondlegger van de reticulaire chemie, is de recente focus verschoven naar opschaling en commercialisering. Er is een wereldwijde beweging gaande om de productie, die traditioneel hoge temperaturen en gevaarlijke oplosmiddelen vereiste, te verduurzamen. De ontwikkeling van nieuwe synthesemethoden, mogelijk ondersteund door kunstmatige intelligentie, versnelt de weg naar brede industriële integratie. De drie laureaten zijn respectievelijk verbonden aan de universiteiten van Kyoto (Kitagawa), Melbourne (Robson) en Californië, Berkeley (Yaghi).

De officiële uitreiking van de Nobelprijs, die een prijs van SEK 11 miljoen omvat, staat gepland voor 10 december in Stockholm, Zweden. Deze erkenning markeert een moment waarop de mensheid een nieuw gereedschap in handen krijgt om de balans in de leefomgeving te herstellen, een bevestiging dat diepgaande inzichten in de structuur van materie de sleutel vormen tot een veerkrachtigere toekomst.