Nobel z Chemii 2025 dla Twórców Ram Metaliczno-Organicznych (MOF): Kitagawa, Robson i Yaghi Uhonorowani

W dniu 8 października 2025 roku Akademia Królewska Szwedzka ogłosiła przyznanie Nagrody Nobla w dziedzinie Chemii. Wyróżnienie to trafiło do Susumu Kitagawy, Richarda Robsona oraz Omara M. Yaghiego za ich pionierski wkład w rozwój ram metaliczno-organicznych, znanych jako MOF-y. Nagroda ta uhonorowała fundamentalną pracę, która rewolucjonizuje postrzeganie materii i otwiera nowe perspektywy w rozwiązywaniu globalnych wyzwań za pomocą architektury molekularnej.

MOF-y to krystaliczne, hybrydowe struktury, w których jony metali funkcjonują jako węzły połączone organicznymi cząsteczkami, tworząc rozległe trójwymiarowe siatki. Ta unikalna konstrukcja generuje niezwykłą porowatość i olbrzymią powierzchnię wewnętrzną. Prace nad tymi materiałami zapoczątkował Robson już w 1989 roku, a następnie zostały one znacząco rozwinięte przez Kitagawę i Yaghiego w latach 1992–2003. Yaghi, urodzony w Ammanie, uważany za założyciela chemii retikularnej, w 1995 roku przyczynił się do stworzenia stabilnych MOF-ów poprzez krystalizację struktur metaloorganicznych z użyciem linkerów karboksylanowych i opracowania metod racjonalnego projektowania ich właściwości.

Znaczenie tego odkrycia wykracza poza sferę akademicką, oferując niespotykane dotąd możliwości tworzenia struktur „szytych na miarę”. Zdolność MOF-ów do selektywnego pochłaniania i magazynowania substancji czyni je kluczowymi w walce z problemami środowiskowymi. Jak podkreślał Kitagawa, celem jest wykorzystanie tej technologii do wychwytywania dwutlenku węgla i wody z powietrza przy użyciu energii odnawialnej. Obecnie MOF-y są już stosowane do pozyskiwania wody z powietrza na pustyniach; Omar Yaghi, który dorastał w Ammanie z ograniczonym dostępem do wody, osobiście doświadczył tego problemu. W 2022 roku jego grupa przetestowała MOF-y w Dolinie Śmierci, gdzie 1 kg materiału był w stanie wydobyć od 114 do 210 gramów wody z suchego powietrza w ciągu dnia., sekwestracji CO2 ze spalin przemysłowych oraz magazynowania wodoru. W 2020 roku Yaghi założył startup Atoco, którego celem jest komercjalizacja technologii MOF do wychwytywania dwutlenku węgla i pozyskiwania wody z atmosfery.

Komitet Noblowski uznał, że ramy metaliczno-organiczne niosą ze sobą ogromny potencjał, otwierając wcześniej nieprzewidziane możliwości dla materiałów dostosowanych do konkretnych funkcji. Badacze z instytucji takich jak Uniwersytet w Kioto, Uniwersytetu w Melbourne i Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley stworzyli podstawy dla dziesiątek tysięcy różnych struktur MOF. Przełomem było opracowanie MOF-5 w 1999 roku, który wykazał ultra-wysoką porowatość, umacniając pozycję MOF-ów w zastosowaniach takich jak kataliza, czujniki i oczyszczanie wody z zanieczyszczeń, w tym PFAS. Uroczyste wręczenie nagród zaplanowano na 10 grudnia 2025 roku w Sztokholmie.