Los premios Nobel de Química 2025 han creado construcciones moleculares con grandes espacios a través de los cuales pueden fluir gases y otros productos químicos. Estas construcciones, estructuras organometálicas, se pueden utilizar para cosechar agua del aire del desierto, capturar dióxido de carbono, almacenar gases tóxicos o catalizar reacciones químicas.
Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar Yaghi son galardonados con el Premio Nobel de Química 2025. Han desarrollado una nueva forma de arquitectura molecular. En sus construcciones, los iones metálicos funcionan como piedras angulares que están unidas por largas moléculas orgánicas (a base de carbono). Juntos, los iones y moléculas metálicos están organizados para formar cristales que contienen grandes cavidades. Estos materiales porosos se llaman armazones organometálicos (MOF). Al variar los bloques de construcción utilizados en los MOF, los químicos pueden diseñarlos para capturar y almacenar sustancias específicas. Los MOF también pueden impulsar reacciones químicas o conducir electricidad.
“Los marcos organometálicos tienen un enorme potencial, trayendo oportunidades previamente imprevistas para materiales hechos a medida con nuevas funciones”, dice Heiner Linke, presidente del Comité Nobel de Química.
Todo comenzó en 1989, cuando Richard Robson probó la utilización de las propiedades inherentes de los átomos de una nueva manera. Combinó iones de cobre cargados positivamente con una molécula de cuatro brazos; esto tenía un grupo químico que fue atraído a los iones de cobre al final de cada brazo.
Cuando se combinaron, se unieron para formar un cristal espacioso y bien ordenado. Era como un diamante lleno de innumerables cavidades.
Robson reconoció inmediatamente el potencial de su construcción molecular, pero era inestable y se derrumbó fácilmente. Sin embargo, Susumu Kitagawa y Omar Yaghi proporcionaron este método de construcción con una base firme; entre 1992 y 2003 hicieron, por separado, una serie de descubrimientos revolucionarios. Kitagawa mostró que los gases pueden fluir dentro y fuera de las construcciones y predijo que los MOF podrían ser flexibles. Yaghi creó un MOF muy estable y demostró que se puede modificar utilizando un diseño racional, dándole propiedades nuevas y deseables.
Tras los descubrimientos innovadores de los galardonados, los químicos han construido decenas de miles de MOF diferentes. Algunos de estos pueden contribuir a resolver algunos de los mayores desafíos de la humanidad, con aplicaciones que incluyen separar los PFAS del agua, descomponer los rastros de productos farmacéuticos en el medio ambiente, capturar el dióxido de carbono o recolectar agua del aire del desierto.
Fuente: https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2025/press-release/
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