Три химика получили Нобелевскую премию по химии 2025 года за создание уникального класса материалов - металлических–органических каркасов (MOF). Их работа открывает путь к технологиям, которые могут существенно изменить подход к защите окружающей среды, сбора воды и хранения газов. Об этом пишет BGR.
Смотрите также Ученые обнаружили скрытый элемент в ядре Земли: это меняет всю историю планеты
Что это за материал и почему он важен?
Metal–organic frameworks (MOF) - это кристаллические структуры, состоящие из металлических ионов, соединенных органическими молекулами. Такие рамки образуют трехмерные "пустые" пространства - поры - позволяющие молекулам свободно входить внутрь и выходить наружу. Эти материалы чрезвычайно пористые: до 90 % объема MOF может быть пустым пространством, а соответственно, их внутренняя поверхность одного грамма может быть равна площади футбольного поля.
Первый MOF появился в лаборатории Ричарда Робсона еще в 1989 году, а затем сферу активно развивали и оптимизировали Сусуму Китагава и Омар Ягги. Их работа полностью изменила понимание возможностей создания структур с большими пористыми пространствами на молекулярном уровне.
За что дали Нобелевскую премию?
Нобелевский комитет наградил трех ученых за разработку металл-органических каркасов, которые позволяют создавать новую архитектуру материалов с широкими возможностями настройки пористости и химических свойств. Такая конструкция открывает путь к практически неограниченным комбинациям, невозможным с другими материалами.
MOF-структуры имеют невероятный потенциал во многих сферах:
- Захват углекислого газа - помощь в борьбе с изменениями климата путем фильтрации CO₂ из выбросов.
- Добыча воды из воздуха - особенно в засушливых регионах, где классические источники воды ограничены.
- Селективное хранение и транспортировка газов - например, водорода или метана.
- Катализ и ускорение химических реакций, что может сделать производство более эффективным и менее энергозатратным.
- Очистка воды от токсичных веществ - включая удаление сложных загрязнителей.
Как пишет Нобелевский комитет, эти применения делают MOF не просто интересным научным достижением, а потенциальной технологией для решения глобальных вызовов человечества.
Получив Нобелевскую премию в 2025 году, metal–organic frameworks (MOF) стали символом того, как фундаментальная наука может превратиться в технологию, расширяющую возможности человечества в сфере экологии, ресурсосбережения и материаловедения.