Нобел из хемије за развој новог облика молекуларне архитектуре

Сусуму Китагава, Ричард Робсон и Омар М. Јаги ове године дијеле Нобелову награду за хемију за рад на развоју метал-органских оквира из 1989. године, саопштио је Нобелов комитет.

У саопштењу се наводи да су тројица лауреата "створила молекуларне конструкције са великим просторима кроз које могу да теку гасови и друге хемикалије".

"Ове конструкције, метал-органски оквири, могу да се користе за сакупљање воде из пустињског ваздуха, хватање угљен-диоксида, складиштење токсичних гасова или катализацију хемијских реакција", истиче се у саопштењу.

Китагава, Робсон и Јаги развили су нови облик молекуларне архитектуре. У њиховим конструкцијама, јони метала функционишу као камен темељац који су повезани дугим органским (на бази угљеника) молекулима. Заједно, метални јони и молекули су организовани тако да формирају кристале који садрже велике шупљине. Ови порозни материјали се називају метал-органски оквири (МОФ). Варирањем грађевинских блокова који се користе у МОФ-овима, хемичари могу да их дизајнирају тако да хватају и чувају специфичне супстанце. МОФ такође могу покретати хемијске реакције или водити електричну енергију.

„Метално-органски оквири имају огроман потенцијал, доносећи раније непредвиђене могућности за материјале направљене по мери са новим функцијама“, каже Хајнер Линке, предсједник Нобеловог комитета за хемију.

Све је почело 1989. године, када је Ричард Робсон тестирао кориштење својстава атома на нов начин. Комбиновао је позитивно наелектрисане јоне бакра са четворокраким молекулом; ово је имало хемијску групу коју су привлачили јони бакра на крају сваке руке.

Када су спојени, спојили су се у добро уређен, простран кристал. Био је попут дијаманта испуњеног безбројним шупљинама.

Робсон је одмах препознао потенцијал своје молекуларне конструкције, али је била нестабилна и лако се срушила. Међутим, Сусуму Китагава и Омар Јаги дали су овој методи изградње чврсте темеље; између 1992. и 2003. направили су, одвојено, низ револуционарних открића. Китагава је показао да гасови могу да улазе и излазе из конструкција и предвидио да би МОФ-ови могли да буду флексибилни. Јаги је створио веома стабилан МОФ и показао да се може модификовати кориштењем рационалног дизајна, дајући му нова и пожељна својства.

Након револуционарних открића лауреата, хемичари су изградили десетине хиљада различитих МОФ-ова. Неки од њих могу допринијети рјешавању неких од највећих изазова човјечанства, са примјенама које укључују одвајање ПФАС од воде, разбијање трагова фармацеутских производа у животној средини, хватање угљен-диоксида или сакупљање воде из пустињског ваздуха.

Робсон (88) сарађује са Универзитетом у Мелбурну у Аустралији, Китагава (74) са јапанским Универзитетом у Кјоту, а Јаги (60) са Универзитетом Беркли у Калифорнији.

Имена добитника награде објавио је Ханс Елегрен, генерални секретар Краљевске шведске академије наука. 

Пратите нас на нашој Фејсбук и Инстаграм страници и X налогу.