Zviedrijas Karaliskā Zinātņu akadēmija ir piešķīrusi 2025. gada Nobela prēmiju ķīmijā doktoriem Susumu Kitagavam, Dr. Ričardam Robsonam un Dr. Omaram Jagi par viņu darbu jauna veida molekulārās arhitektūras izstrādē, kas pazīstama kā metāla organiskie karkasi (MOF). Trīs zinātnieki ir saistīti ar attiecīgi Kioto universitātēm Japānā, Melburnas universitātēm Austrālijā un Bērklijā ASV.
Trijotne ir radījusi "molekulāras konstrukcijas ar lielām telpām, caur kurām var plūst gāzes un citas ķīmiskas vielas", teikts Zviedrijas Karaliskās Zinātņu akadēmijas paziņojumā.Šie porainie kristālivar izmantot ūdens ieguvei no tuksneša gaisa, oglekļa dioksīda uztveršanai, toksisku gāzu uzglabāšanai vai farmaceitisko līdzekļu pēdu sadalīšanai vidē.
"MOF ir milzīgs potenciāls, kas sniedz iepriekš neparedzētas iespējas pēc pasūtījuma izgatavotiem{0}}materiāliem ar jaunām funkcijām," sacīja Heiners Linke, Nobela ķīmijas komitejas priekšsēdētājs.
MOF inovācijas slēpjas tajā, kā metāla joni darbojas kā stūrakmeņi, kurus savieno garas, oglekļa{0}}bāzētas molekulas. Kopā šie komponenti veido organizētus kristālus, kas satur lielus dobumus. Rūpīgi izvēloties dažādus celtniecības blokus, ķīmiķi var izstrādāt MOF, lai uztvertu konkrētas vielas, vadītu ķīmiskas reakcijas vai pat vadītu elektrību.
Pēc Nobela ķīmijas komitejas locekļa Olofa Ramstroma teiktā, jauno molekulārās arhitektūras veidu var salīdzināt ar izdomātā Harija Potera varoņa Hermiones Grendžeres rokassomu: no ārpuses maza, bet iekšpusē ļoti liela.
Ķīmiķi, strādājot atsevišķi, bet papildinot viens otra sasniegumus, izstrādāja veidus, kā izveidot stabilus MOF. Stāsts par MOF sākās 1989. gadā, kad Dr. Robsons izpētīja atomu raksturīgo īpašību jaunu pielietojumu. Viņš apvienoja pozitīvi lādētos vara jonus ar četru -roku molekulu, katrai rokai beidzoties ķīmiskā grupā, kuru piesaista varš. Rezultāts bija labi-sakārtots, ietilpīgs kristāls -, kas līdzinās dimantam, kurā bija neskaitāmi dobumi. Dr Robsons ātri atpazina šīs struktūras potenciālu, taču sākotnējie dizaini bija nestabili un bija pakļauti sabrukšanai.
Laikā no 1992. līdz 2003. gadam Dr. Kitagawa un Dr. Yaghi balstījās uz Robsona darbu, nodrošinot molekulārajai arhitektūrai noturīgu pamatu. Dr Kitagawa demonstrēja, ka gāzes var ieplūst konstrukcijās un no tām, un prognozēja to elastību. Tikmēr Dr Yaghi izveidoja ļoti stabilus MOF un parādīja, ka šos ietvarus var racionāli modificēt, lai iegūtu jaunas, noderīgas īpašības. Kopš sava novatoriskā darba ķīmiķi visā pasaulē ir izveidojuši desmitiem tūkstošu MOF, atbloķējot lietojumprogrammas, kas varētu risināt dažas no cilvēces aktuālākajām problēmām. Laureātu atklājumi ir pavēruši jaunu robežu ķīmijā, pārvēršot MOF par daudzpusīgiem inovāciju instrumentiem visās nozarēs un pētniecības jomās.
Apbalvošanas ceremonija notiks 10. decembrī, balvu dibinātāja Alfrēda Nobela nāves gadadienā. Zviedru izgudrotājs un rūpnieks, kas vislabāk pazīstams ar dinamīta radīšanu, Nobels iedibināja balvas savā 1895. gada testamentā, atstājot lielu daļu no sava bagātības, lai godinātu tos, kuru darbs "dod vislielāko labumu cilvēcei.