Нобелевскую премию 2025 года по химии получили ученые Сусуму Китагава (Киотский университет, Япония), Ричард Робсон (Мельбурнский университет, Австралия) и Омар М. Яги (Калифорнийский университет в Беркли, США) «за разработку металлоорганических каркасов». Такое решение приняла Королевская Шведская академия наук, говорится на сайте Нобелевского комитета.
Лауреаты создали молекулярные конструкции, которые называются металлоорганическими каркасами (МОК), с большими пространствами, через которые могут проходить газы и другие химические вещества.
В этих конструкциях ионы металлов играют роль краеугольных камней, связанных длинными органическими (углеродными) молекулами. Вместе ионы металлов и молекулы организованы в кристаллы, содержащие большие полости. Изменяя строительные блоки МОК, химики могут проектировать их для захвата и хранения разных веществ. МОК могут также управлять химическими реакциями или проводить электричество.
«Металлоорганические каркасы обладают огромным потенциалом, открывая ранее невиданные возможности для создания индивидуальных материалов с новыми функциями», — отметил председатель Нобелевского комитета по химии Хайнер Линке.
В 1989 году Ричард Робсон экспериментировал с использованием внутренних свойств атомов. Он соединил положительно заряженные ионы меди с четырехлучевой молекулой. Эта молекула имела химическую группу, которая притягивалась к ионам меди на конце каждой из ветвей. Соединившись, они образовали упорядоченный объемный кристалл с полостями.
Однако такая конструкция оказалась нестабильной и легко разрушалась. Сусуму Китагава и Омар Яги заложили прочную основу для этого метода строительства: с 1992 по 2003 год они независимо друг от друга совершили ряд революционных открытий. Китагава показал, что газы могут втекать в конструкции и вытекать из них, и предсказал, что МОК можно сделать гибкими. Яги создал очень устойчивый МОК и показал, что его можно модифицировать, придавая ему новые и желаемые свойства.
На основе этих открытий химики создали десятки тысяч различных материалов. Они могут использоваться для сбора воды из воздуха пустынь, улавливания углекислого газа, хранения токсичных газов или катализа химических реакций.
Ранее Наука Mail подробно рассказывала о том, за что дали Нобелевскую премию 2025 года по физике.
