Ovogodišnju Nobelovu nagradu za kemiju dobili su Susumu Kitagawa iz Japana, Richard Robson iz Velike Britanije i Omar Yaghi iz Jordana za razvoj revolucionarne klase materijala poznatih kao "metal-organski okviri" (MOF – Metal-Organic Frameworks).
Njihov rad otvorio je nove mogućnosti u kemiji i omogućio stvaranje materijala koji mogu rješavati najveće izazove današnjice – od klimatskih promjena do nestašice pitke vode, piše klix.ba.
"Metal-organski okviri imaju ogroman potencijal, donoseći kemiji neviđene mogućnosti za kreiranje materijala s potpuno novim funkcijama", izjavio je prof. Heiner Linke, predsjednik Nobelova Odbora za kemiju.
Kako MOF-ovi djeluju
Metal-organski okviri imaju velike šupljine kroz koje mogu prolaziti plinovi i druge kemikalije. Mogu se koristiti za izvlačenje vode iz zraka u pustinjskim područjima, za hvatanje ugljikova dioksida, skladištenje otrovnih plinova i ubrzavanje kemijskih reakcija.
Nagrada uključuje i novčani iznos od 11 milijuna švedskih kruna (oko milijun dolara) i nagrađuje dugogodišnja istraživanja koja su promijenila način na koji znanost razumije materijale.
Od drvenih modela do materijala budućnosti
Priča počinje 1974. godine, kad je Richard Robson, mladi profesor na University of Melbourne, izrađivao drvene modele molekula za studente. Shvatio je da raspored "rupa" u molekulama otkriva oblik same strukture. Godinama poslije, kombinirajući ione bakra i organske molekule, stvorio je prvi materijal s uređenom kristalnom strukturom punom šupljina, što je bio prvi korak prema MOF tehnologiji.
Japanski znanstvenik koji vjeruje u ‘korisnost beskorisnog‘
Susumu Kitagawa istraživao je porozne molekularne strukture i 1997. stvorio je prvi stabilni metal-organski okvir s otvorenim kanalima sposobnima za apsorpciju plinova poput metana, dušika i kisika. MOF-ovi su se pokazali fleksibilnijima od tadašnjih materijala (npr. zeolita) jer se mogu graditi od različitih kombinacija metala i organskih molekula.
"MOF materijali mogu ‘disati‘, mijenjati oblik i prilagođavati se različitim kemijskim okruženjima", objasnio je Kitagawa.
Od jordanske sobe do svjetskog priznanja
Omar Yaghi odrastao je u siromaštvu u Ammanu. Inspiriran knjigom o molekulama, s 15 godina odlazi u SAD, gdje razvija novi način spajanja molekula "kao Lego kockice". Godine 1997. stvara prve MOF-ove, a 1999. predstavlja MOF-5, materijal s unutarnjom površinom veličine nogometnog igrališta koji može apsorbirati velike količine plinova, uključujući ugljikov dioksid i vodik.
Njegov tim pokazao je i praktičnu primjenu: u pustinji Arizone MOF materijal izvlačio je vodenu paru iz zraka i oslobađao čistu vodu, nudeći potencijalno rješenje za pitku vodu u sušnim područjima.
Primjene MOF-ova danas
Zahvaljujući radu trojice laureata, MOF-ovi danas mogu izdvajati CO₂ iz zraka i dimnih plinova, filtrirati otrovne tvari i industrijske zagađivače, usporavati sazrijevanje voća hvatanjem etilenskog plina, pohranjivati energiju u obliku vodika, apsorbirati štetne PFAS spojeve iz vode, katalizirati kemijske reakcije i djelovati kao nosači lijekova u ljudskom tijelu.
Znanstvenici smatraju da bi MOF-ovi mogli postati "materijal 21. stoljeća", usporediv s utjecajem plastike i silicija. Kompanije širom svijeta već ulažu u masovnu proizvodnju.
Nobelov odbor
U obrazloženju odluke Nobelov odbor istaknuo je da su Kitagawa, Robson i Yaghi otvorili nove horizonte u kemiji, omogućivši dizajn desetaka tisuća različitih MOF-ova, te su tako, kako stoji u testamentu Alfreda Nobela, "donijeli najveću korist čovječanstvu", piše klix.ba.
Za sudjelovanje u komentarima je potrebna prijava, odnosno registracija ako još nemaš korisnički profil....