Redakcja Polska

Nobel z chemii za opracowanie nowej formy architektury molekularnej

08.10.2025 15:20
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.
Laureatów tegorocznej nagrody Nobla z chemii wyróżniono za badania nad metaloorganicznymi strukturami szkieloetowymi
Laureatów tegorocznej nagrody Nobla z chemii wyróżniono za badania nad metaloorganicznymi strukturami szkieloetowymiFoto: JONATHAN NACKSTRAND/AFP/East News

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).

PAP/ks

Zobacz więcej na temat: nagroda Nobla chemia

Nobel z medycyny przyznany. Laureatami Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell i Shimon Sakaguchi

06.10.2025 16:28
Tegorocznego Nobla z medycyny otrzymali Mary E. Brunkow i Fred Ramsdell z USA oraz Shimon Sakaguchi z Japonii. Prace tegorocznych noblistów stały się początkiem nowego rozdziału immunologii – oceniła reumatolożka prof. Marie Wahren-Herlenius z Karolinska Institute w Sztokholmie. Zmieniły one spojrzenie na rozwój immunotolerancji w naszym organizmie.

Nobel z fizyki dla trzech naukowców z Uniwersytetu w Kalifornii

07.10.2025 19:00
John Clarke, Michel Devoret oraz John Martinis wykazali, że tunelowanie kwantowe można zaobserwować w makroskali, z udziałem wielu cząstek. Dzięki nim możliwy jest rozwój technologii kwantowej kolejnej generacji, w tym komputerów kwantowych, kwantowej kryptografii i kwantowych czujników.