La Real Academia Sueca de Ciencias ha decidido conceder el Premio Nobel de Química 2025 Susumu Kitagawa, Universidad de Kyoto, Japón); Richard Robson, de la Universidad de Melbourne (Australia); y Omar M. Yaghi, de la Universidad de California (EE.UU.), por el desarrollo de estructuras metal-orgánicas.
Los ganadores del Premio Nobel de Química 2025 han creado estructuras moleculares con grandes espacios a través de los cuales pueden fluir gases y otras sustancias químicas. Estas estructuras organometálicas se pueden utilizar para extraer agua del aire del desierto, capturar dióxido de carbono, almacenar gases tóxicos o catalizar reacciones químicas.
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Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar Yaghi desarrollaron una nueva forma de arquitectura molecular. En sus estructuras, los iones metálicos funcionan como pilares unidos por largas moléculas orgánicas (carbonáceas). Juntos, los iones y las moléculas metálicas se organizan para formar cristales con grandes cavidades.
Estos materiales porosos se denominan estructuras organometálicas (MOF). Al variar los componentes básicos de los MOF, los químicos pueden diseñarlos para capturar y almacenar sustancias específicas. Los MOF también pueden impulsar reacciones químicas o conducir electricidad.
«Las estructuras metalorgánicas tienen un enorme potencial y brindan oportunidades nunca antes previstas para materiales hechos a medida con nuevas funciones», dijo Heiner Linke, presidente del Comité Nobel de Química.
Todo comenzó en 1989, cuando Richard Robson experimentó utilizando las propiedades inherentes de los átomos de una manera novedosa. Combinó iones de cobre cargados positivamente con una molécula de cuatro brazos, que tenía un grupo químico que era atraído por los iones de cobre al final de cada brazo. Cuando se combinaron, se unieron para formar un cristal grande y ordenado. Era como un diamante lleno de innumerables cavidades.
Robson reconoció inmediatamente el potencial de su construcción molecular, pero era inestable y colapsaba fácilmente. Sin embargo, Susumu Kitagawa y Omar Yaghi sentaron bases sólidas para este método de construcción; Entre 1992 y 2003, hicieron por separado una serie de descubrimientos revolucionarios.
Kitagawa demostró que los gases pueden entrar y salir de las construcciones y predijo que los MOF podrían volverse flexibles. Yaghi creó un MOF muy estable y demostró que se puede modificar mediante un diseño racional, dándole propiedades nuevas y deseables.
Tras los revolucionarios descubrimientos de los galardonados, los químicos han construido decenas de miles de MOF diferentes. Algunos de ellos podrían ayudar a resolver algunos de los mayores desafíos de la humanidad, con aplicaciones que incluyen separar PFAS del agua, descomponer rastros de drogas en el medio ambiente, capturar dióxido de carbono o recolectar agua del aire del desierto.
