Królewska Szwedzka Akademia Nauk przyznała Nobla z chemii Susumu Kitagawie, Richardowi Robsonowi oraz Omarowi M. Yaghiemu - „za rozwój szkieletów metaloorganicznych”. Chodzi o nową architekturę molekularną materiałów zawierających wolne przestrzenie, przez które mogą przepływać gazy i inne substancje chemiczne.
Tegoroczni nobliści opracowali nową formę architektury molekularnej. W tych konstrukcjach jony metali pełnią funkcję kamieni węgielnych, połączonych długimi cząsteczkami organicznymi (opartymi na węglu). W ten sposób powstają kryształy zawierające duże wnęki. Te porowate materiały nazywane są szkieletami metaloorganicznymi (MOF). Chemicy mogą zmieniać części składowe MOF, tak aby mogły wychwytywać i magazynować określone substancje. MOF potrafią również wywoływać reakcje chemiczne lub przewodzić prąd elektryczny.
- Szkielety metaloorganiczne mają ogromny potencjał, otwierając wcześniej nieprzewidziane możliwości dla niestandardowych materiałów o nowych funkcjach – wskazał Heiner Linke, przewodniczący Komitetu Noblowskiego w dziedzinie chemii.
Wszystko zaczęło się w roku 1989, kiedy Richard Robson przetestował wykorzystanie naturalnych właściwości atomów w nowy sposób. Połączył dodatnio naładowane jony miedzi z czteroramienną cząsteczką. Cząsteczka ta miała grupę funkcyjną, która była przyciągana do jonów miedzi na końcu każdego ramienia. W rezultacie cząsteczki połączyły się, tworząc uporządkowany, obszerny kryształ, który można było porównać do diamentu, wypełnionego niezliczonymi wnękami.
Choć Robson natychmiast dostrzegł potencjał swojej konstrukcji molekularnej, była ona niestabilna i łatwo ulegała zapadnięciu.
Jednak Susumu Kitagawa i Omar Yaghi zapewnili tej metodzie budowy MOF solidne podstawy. W latach 1992-2003 dokonali - pracując niezależnie od siebie - szeregu rewolucyjnych odkryć. Kitagawa wykazał, że gazy mogą przepływać do i z konstrukcji i przewidział, że szkielety MOF można uelastycznić. Yaghi stworzył bardzo stabilny MOF i wykazał, że można go modyfikować za pomocą racjonalnego projektowania, nadając mu nowe i pożądane właściwości.
W kolejnych latach chemicy zbudowali dziesiątki tysięcy różnych MOF. Niektóre z nich mogą przyczynić się do rozwiązania jednych z największych wyzwań, przed którymi stoi dziś ludzkość, takich jak oczyszczanie wody z „wiecznych chemikaliów” (PFAS), rozkład pozostałości farmaceutyków w środowisku, wychwytywanie dwutlenku węgla czy pozyskiwanie wody z pustynnego powietrza.
Jak ocenił Olof Ramstroem, członek Komitetu Noblowskiego przyznającego nagrodę z chemii, odkrycia trójki tegorocznych noblistów można porównać do zaczarowanej torebki Hermiony Granger z serii o Harrym Potterze - małej na zewnątrz, ale bardzo dużej w środku.
Susumu Kitagawa urodził się w 1951 roku w Kioto w Japonii. Doktorat obronił w 1979 roku na Uniwersytecie w Kioto, gdzie obecnie jest profesorem.
Richard Robson, urodzony w 1937 roku w Glusburn w Wielkiej Brytanii, zrobił doktorat w 1962 roku na Uniwersytecie Oksfordzkim w Wielkiej Brytanii. Obecnie jest profesorem na Uniwersytecie w Melbourne w Australii.
Omar M. Yaghi, urodzony w 1965 roku w Ammanie w Jordanii, w wieku 15 lat wyemigrował do USA, gdzie w 1990 roku zrobił doktorat na Uniwersytecie Illinois w Urbana-Champaign. Obecnie jest profesorem na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley (USA).
Laureaci podzielą się po równo 11 milionami koron szwedzkich (ponad 4,2 miliona złotych).
Nauka w Polsce, Paweł Wernicki (PAP)
pmw/ bar/ js/
Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.
