Нобелевская премия по химии присуждена за создание материалов, способных улавливать воду и очищать воздух
Что произошло
Королевская шведская академия наук присудила Нобелевскую премию по химии 2025 года японцу Сусуму Китагаве, австралийцу Ричарду Робсону и американцу Омару Яги. Лауреаты получили награду "за разработку металлоорганических каркасов" – особых молекулярных конструкций, в которых можно управлять движением газов и жидкостей.
Подробности
Учёные создали новый тип молекулярной архитектуры. В этих структурах металлические ионы служат "опорными точками", соединёнными длинными органическими молекулами. Вместе они образуют кристаллы с многочисленными пустотами, напоминающими ячеистую сеть. Такие материалы получили название металлоорганические каркасы (МОК, или MOF).
Благодаря их особому строению через эти "молекулярные комнаты" могут проходить различные газы и жидкости. МОК можно настраивать под конкретные задачи – например, для улавливания углекислого газа, извлечения воды из пустынного воздуха, хранения токсичных газов или катализирования химических реакций.
"Металлоорганические каркасы обладают огромным потенциалом, открывая возможности для создания материалов с новыми, заданными свойствами", – отметил председатель Нобелевского комитета по химии Хайнер Линке.
Как появились металлоорганические каркасы
Истоки открытия относятся к 1989 году, когда Ричард Робсон впервые соединил положительно заряженные ионы меди с четырёхлучевой органической молекулой, которая притягивалась к меди на концах. В результате получился кристалл с упорядоченной структурой и множеством полостей – словно "алмаз с бесконечным числом пустот".
Позднее Сусуму Китагава и Омар Яги независимо друг от друга сделали ключевые шаги к стабильности и практичности этих структур.
Китагава доказал, что газы могут свободно входить и выходить из каркасов, и предположил, что их можно сделать гибкими. Яги создал устойчивый МОК, который можно модифицировать, изменяя его свойства под конкретные нужды.
Значение открытия
После открытий лауреатов химики создали уже десятки тысяч разновидностей МОК, и некоторые из них уже применяются для решения глобальных экологических задач – от удаления ПФАС ("вечных химикатов") из воды до разложения лекарственных остатков в окружающей среде.
Лауреаты
- Сусуму Китагава – родился в 1951 году в Киото (Япония), доктор философии Киотского университета (1979), профессор Киотского университета.
- Ричард Робсон – родился в 1937 году в Гласберне (Великобритания), доктор философии Оксфордского университета (1962), профессор Мельбурнского университета (Австралия).
- Омар М. Яги – родился в 1965 году в Аммане (Иордания), доктор философии Иллинойсского университета в Урбана-Шампейн (1990), профессор Калифорнийского университета в Беркли (США).