La Royal Swedish Academy of Sciences ha deciso di assegnare il Premio Nobel per la Chimica 2025 a Susumu Kitagawa, Richard Robson e Omar M. Yaghi “per lo sviluppo di strutture metallo-organiche”. Nelle loro strutture, gli ioni metallici fungono da pilastri collegati da lunghe molecole organiche (a base di carbonio). Insieme, gli ioni metallici e le molecole sono organizzati per formare cristalli che contengono grandi cavità. Questi materiali porosi sono chiamati strutture metallo-organiche (MOF). Variando i mattoni utilizzati nelle MOF, i chimici possono progettarle per catturare e immagazzinare sostanze specifiche. Le MOF possono anche guidare reazioni chimiche o condurre elettricità.
“Le strutture metallo-organiche hanno un potenziale enorme, offrendo opportunità inaspettate per materiali personalizzati con nuove funzioni“, afferma Heiner Linke, presidente del Comitato Nobel per la chimica.
Tutto ebbe inizio nel 1989, quando Richard Robson sperimentò un nuovo modo di utilizzare le proprietà intrinseche degli atomi. Combinò ioni rame caricati positivamente con una molecola a quattro bracci, la cui struttura chimica era attratta dagli ioni rame all’estremità di ciascun braccio. Quando si unirono, lo fecero formando un cristallo ordinato e spazioso. Era come un diamante pieno di innumerevoli cavità.
Robson riconobbe immediatamente il potenziale della sua costruzione molecolare, ma questa era instabile e collassava facilmente. Tuttavia, Susumu Kitagawa e Omar Yaghi fornirono a questo metodo di costruzione una solida base; tra il 1992 e il 2003 fecero, separatamente, una serie di scoperte rivoluzionarie. Kitagawa dimostrò che i gas possono fluire dentro e fuori dalle costruzioni e predisse che i MOF potevano essere resi flessibili. Yaghi creò un MOF molto stabile e dimostrò che poteva essere modificato utilizzando una progettazione razionale, conferendogli proprietà nuove e desiderabili.
Grazie alle rivoluzionarie scoperte dei vincitori, i chimici hanno creato decine di migliaia di MOF diversi. Alcuni di questi potrebbero contribuire a risolvere alcune delle più grandi sfide dell’umanità, con applicazioni che includono la separazione dei PFAS dall’acqua, la scomposizione di tracce di farmaci nell’ambiente, la cattura dell’anidride carbonica o la raccolta di acqua dall’aria del deserto.
Chi sono i vincitori del Premio Nobel per la Chimica 2025
Susumu Kitagawa, nato nel 1951 a Kyoto, Giappone. Dottorato di ricerca nel 1979 presso l’Università di Kyoto, Giappone. Professore presso l’Università di Kyoto, Giappone.
Richard Robson, nato nel 1937 a Glusburn, Regno Unito. Dottorato di ricerca nel 1962 presso l’Università di Oxford, Regno Unito. Professore presso l’Università di Melbourne, Australia.
Omar M. Yaghi, nato nel 1965 ad Amman, Giordania. Dottorato di ricerca nel 1990 presso l’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign, USA. Professore presso l’Università della California a Berkeley, USA.
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