L'Accademia reale svedese delle scienze ha assegnato il Premio Nobel per la chimica 2025 al dottor Susumu Kitagawa, al dottor Richard Robson e al dottor Omar Yaghi per il loro lavoro nello sviluppo di un nuovo tipo di architettura molecolare nota come strutture metallo-organiche (MOF). I tre scienziati sono affiliati rispettivamente alle università di Kyoto in Giappone, Melbourne in Australia e Berkeley negli Stati Uniti.
Il trio ha creato "costruzioni molecolari con ampi spazi attraverso i quali possono fluire gas e altri prodotti chimici", si legge in una dichiarazione dell'Accademia reale svedese delle scienze.Questi cristalli porosipuò essere utilizzato per raccogliere l’acqua dall’aria del deserto, catturare l’anidride carbonica, immagazzinare gas tossici o scomporre tracce di prodotti farmaceutici nell’ambiente.
"I MOF hanno un potenziale enorme, offrendo opportunità precedentemente impreviste per materiali su misura-con nuove funzioni", ha affermato Heiner Linke, presidente del Comitato per il Nobel per la chimica.
L'innovazione alla base dei MOF risiede nel modo in cui gli ioni metallici agiscono come pietre angolari, collegati tra loro da lunghe molecole a base di carbonio-. Insieme, questi componenti formano cristalli organizzati contenenti grandi cavità. Scegliendo attentamente i diversi elementi costitutivi, i chimici possono progettare MOF per catturare sostanze specifiche, guidare reazioni chimiche o persino condurre elettricità.
Secondo Olof Ramstrom, membro del Comitato per il Nobel per la Chimica, la nuova forma di architettura molecolare può essere paragonata alla borsa del personaggio immaginario di Harry Potter, Hermione Granger: piccola all'esterno ma molto grande all'interno.
I chimici, lavorando separatamente ma aggiungendo le reciproche scoperte, hanno escogitato modi per creare MOF stabili. La storia dei MOF è iniziata nel 1989 quando il dottor Robson ha esplorato un nuovo utilizzo delle proprietà intrinseche degli atomi. Ha combinato ioni di rame con carica positiva con una molecola a quattro-braccia, ciascuna delle quali termina con un gruppo chimico attratto dal rame. Il risultato è stato un cristallo ben-ordinato e spazioso - simile a un diamante crivellato da innumerevoli cavità. Il dottor Robson riconobbe rapidamente il potenziale di questa struttura, ma i primi progetti erano instabili e soggetti a collasso.
Tra il 1992 e il 2003, il dottor Kitagawa e il dottor Yaghi hanno sviluppato il lavoro di Robson, fornendo all'architettura molecolare una base duratura. Il dottor Kitagawa dimostrò che i gas potevano fluire dentro e fuori dalle strutture e ne predisse la flessibilità. Il dottor Yaghi, nel frattempo, ha creato MOF altamente stabili e ha dimostrato che queste strutture potrebbero essere modificate razionalmente per ottenere nuove proprietà utili. Dal loro lavoro pionieristico, i chimici di tutto il mondo hanno creato decine di migliaia di MOF, sbloccando applicazioni che potrebbero affrontare alcune delle sfide più urgenti dell’umanità. Le scoperte dei vincitori hanno aperto una nuova frontiera nella chimica, trasformando i MOF in strumenti versatili per l'innovazione in tutte le industrie e i campi di ricerca.
La cerimonia di premiazione si terrà il 10 dicembre, anniversario della morte di Alfred Nobel, che istituì i premi. Inventore e industriale svedese noto soprattutto per aver creato la dinamite, Nobel stabilì i premi nel suo testamento del 1895, lasciando gran parte della sua fortuna per onorare coloro il cui lavoro "conferisce il massimo beneficio all'umanità".