El Premio Nobel de Química 2025 ha creado estructuras moleculares con grandes cavidades, por donde pueden entrar y salir gases y otras sustancias químicas. Estas estructuras, llamadas estructuras metalorgánicas , podrían utilizarse, por ejemplo, para extraer agua del aire del desierto, capturar dióxido de carbono, almacenar gases tóxicos o impulsar reacciones químicas.
Susumu Kitagawa , Richard Robson y Omar Yaghi reciben el Premio Nobel 2025 por desarrollar una nueva forma de arquitectura molecular. En sus diseños, los iones metálicos actúan como bloques de construcción, unidos entre sí por largas moléculas orgánicas (carbonadas). Juntos, los iones y moléculas metálicas forman cristales regulares con grandes cavidades. Estos materiales porosos se denominan estructuras metalorgánicas (MOF). Al variar los bloques de construcción de las MOF, los químicos pueden adaptarlas para capturar y almacenar diferentes sustancias. Las MOF también pueden impulsar reacciones químicas o conducir electricidad.
«Las estructuras metalorgánicas tienen un enorme potencial. Nos brindan oportunidades inimaginables para diseñar nuevos materiales con nuevas funciones», afirma Heiner Linke, presidente del Comité Nobel de Química.
Todo comenzó en 1989, cuando Richard Robson intentó explotar las propiedades inherentes de los átomos de una forma innovadora. Empezó con iones de cobre y una molécula de cuatro brazos, cada uno de los cuales contenía un grupo químico que era atraído por los iones de cobre. Al mezclar las sustancias, estas se atrajeron entre sí y juntas formaron un cristal bien ordenado y aireado. Era como un diamante lleno de cavidades.
Robson vio de inmediato el potencial de su estructura molecular, pero era inestable y se desintegraba con facilidad. Quienes sentaron las bases sólidas para esta estructura molecular fueron Susumu Kitagawa y Omar Yaghi. Entre 1992 y 2003, realizaron una serie de descubrimientos revolucionarios. Kitagawa demostró que los gases pueden fluir dentro y fuera de las estructuras y predijo que podrían volverse flexibles. Yaghi creó un material MOF muy estable y demostró que es posible modificar racionalmente los MOF para que adquieran propiedades nuevas y deseadas.
Desde los revolucionarios descubrimientos de los galardonados, los químicos han construido decenas de miles de MOF diferentes. Algunos de ellos podrían ayudar a resolver grandes desafíos de la humanidad; por ejemplo, se han utilizado para separar PFAS del agua, descomponer residuos farmacéuticos en el medio ambiente, capturar dióxido de carbono y recolectar agua del aire del desierto.
Ganadorwes del premio
Susumu Kitagawa , nacido en 1951 (74 años) en Kioto, Japón. Doctorado en 1979 en la Universidad de Kioto, Japón. Profesor de la Universidad de Kioto, Japón.
Richard Robson , nacido en 1937 (88 años) en Glusburn, Reino Unido. Doctorado en 1962 en la Universidad de Oxford, Reino Unido. Profesor de la Universidad de Melbourne, Australia.
Omar M. Yaghi , nacido en 1965 (60 años) en Ammán, Jordania. Doctor en Filosofía en 1990 por la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, EE. UU. Profesor de la Universidad de California, Berkeley, EE. UU.
