Zamislite torbicu u kojoj možete pohraniti više nego što izgleda moguće – upravo takvu funkcionalnost omogućuju novi materijali koji su donijeli Nobelovu nagradu za kemiju 2025.
Znanstvenici Susumu Kitagawa, Richard Robson i Omar M. Yaghi osmislili su metal-organske okvire koji revolucioniraju pohranu plinova, a njihove inovacije mogle bi promijeniti način na koji se borimo protiv klimatskih promjena.
Nobelovu nagradu za kemiju za 2025. osvojili su Susumu Kitagawa (Sveučilište Kyoto, Japan), Richard Robson (Sveučilište Melbourne, Australija) i Omar M. Yaghi (Sveučilište Kalifornija, Berkeley, SAD). Njihov rad fokusiran je na razvoj metal-organskih okvira (MOF) – materijala koji mogu pohraniti velike količine plina u malom volumenu, što je Heiner Linke, predsjednik Nobelovog odbora za kemiju, opisao kao “gotovo poput Hermionine torbice iz Harryja Pottera”.
U seriji o Harryju Potteru, Hermione Granger koristi čarobnu torbicu koja omogućuje nošenje više predmeta nego što bi fizički bilo moguće – MOF materijali funkcioniraju na sličan način, ali unutar zakona fizike. Metalni ioni povezani s dugim organskim molekulama formiraju kristale s velikim šupljinama koje mogu “hvati” plinove i druge tvari, prenosi Klik.hr/ zanimljivu usporedbu LiveScience-a.
Povijest i razvoj otkrića
Istraživanja započinju 1989. godine, kada je Richard Robson kombinirao pozitivno nabijene atome bakra u molekulu s četiri kraka kako bi stvorio prostrani kristal, nalik dijamantu ispunjenom sitnim odjeljcima. Između 1992. i 2003., Yaghi i Kitagawa nastavili su razvoj, omogućivši protok plinova kroz metal-organski okvir i poboljšavajući njegovu stabilnost, fleksibilnost i mogućnosti prilagodbe.
Primjena u stvarnom svijetu
Od tada su znanstvenici razvili brojne MOF materijale, koji se koriste u: hvatanju otrovnih plinova za proizvodnju poluvodiča, prikupljanju vode iz pustinjskog zraka, kataliziranju kemijskih reakcija, razgradnji štetnih kemikalija i zagađivača, uključujući PFA “vječnu plastiku”, farmaceutski otpad i kemijsko oružje.
No najveći potencijal okvira možda je u borbi protiv klimatskih promjena – trenutno se testiraju za hvatanje ugljičnog dioksida (CO2) iz tvornica i elektrana.
Reakcija dobitnika
Susumu Kitagawa izjavio je na konferenciji za novinare:
“Duboko sam počašćen što je moje dugogodišnje istraživanje prepoznato. Moj san je hvatati zrak i odvajati ga – na primjer CO2, kisik ili vodu – te pretvarati u korisne materijale korištenjem obnovljive energije.”
Nagrada, objavljena u Stockholmu 8. listopada, dolazi s novčanom nagradom od 11 milijuna švedskih kruna (oko 1,2 milijuna dolara) i predstavlja 117. Nobelovu nagradu za kemiju.
Znanstvena revolucija inspirirana fantazijom
Iako možda podsjećaju na čarobnu torbicu iz Harryja Pottera, metal-organski okviri su stvarna znanost koja bi mogla promijeniti naš svijet. Njihova sposobnost pohrane i selektivnog hvatanja plinova čini ih ključnim alatom u energetskoj tranziciji, očuvanju okoliša i napretku kemijske industrije.
/desk/
