Nobelova nagrada za kemijo: odkritje, ki bi lahko prineslo vodo v puščave
Trije znanstveniki, Susumu Kitagawa, Richard Robson in Omar M. Yaghi, so prejeli Nobelovo nagrado za kemijo 2025 za delo, ki bi lahko spremenilo naš odnos do podnebja in vode. Njihov dosežek, metal-organska ogrodja (MOF-i), je nekaj, kar zveni zapleteno, a skriva preprost čudež: materiali, ki lahko ujamejo pline, kot je ogljikov dioksid, ali celo iz suhega zraka izvlečejo vodo.
Gre za odkritje, ki bi nekoč lahko hkrati lajšalo učinke globalnega segrevanja in pomagalo zagotoviti pitno vodo tam, kjer jo danes ni.
Kaj so pravzaprav MOF-i
MOF-i so mreže, sestavljene iz kovinskih ionov in organskih molekul, ki skupaj tvorijo strukturo z neverjetno poroznostjo. V enem samem gramu materiala se skriva površina več nogometnih igrišč. To pomeni, da lahko “ujamejo” pline, od CO₂ do metana ali vodika, kot goba ujame vodo.
Predsednik Nobelovega odbora Heiner Linke je v izjavi za javnost dejal, da so MOF-i “kot čarobna torba, majhni na zunaj, a skoraj brez dna znotraj”.
Trije pionirji nove kemije
Richard Robson z Univerze v Melbournu je že konec osemdesetih zasnoval temelje teh struktur.
Susumu Kitagawa z Univerze v Kyotu jih je nato stabiliziral in pokazal, da lahko služijo kot učinkoviti “lovilci” plinov.
Omar M. Yaghi z Univerze v Kaliforniji v Berkeleyju pa je šel še korak dlje, razvil je, retikularno kemijo, s katero je mogoče te mreže graditi skoraj po načrtu.
View this post on InstagramOdkrijte, kako do zobozdravstvenih storitev po skoraj 3-krat nižjih cenahAli ste vedeli, da lahko za povsem enako zobozdravstveno storitev v različnih klinikah plačate tudi do trikratno razliko v ceni? Da – razlike so lahko osupljive, in prav zaradi tega je izbira prav
Skupaj so odprli novo poglavje kemije, ki združuje natančnost znanosti z domišljijo in trajnostjo.
Orodje proti podnebnim spremembam
Največji potencial MOF-ov je v zajemanju ogljikovega dioksida. Njihova struktura omogoča, da CO₂ selektivno vežejo iz zraka ali dimnih plinov.
Še bolj fascinantna pa je njihova uporaba pri pridobivanju vode iz zraka.
Yaghijeva ekipa je že ustvarila prototipe naprav, ki iz suhega puščavskega zraka pridobijo pitno vodo, pri čemer uporabljajo izključno sončno energijo. Tehnologija, ki bi lahko nekoč pomenila preživetje za milijone ljudi.
Uporaba, ki sega daleč preko laboratorija
MOF-i obetajo veliko več kot le okoljske rešitve.
Znanstveniki jih raziskujejo tudi za:
- shranjevanje vodika kot čistega goriva,
- filtracijo vode in odstranjevanje težkih kovin,
- katalizo v industriji,
- dostavo zdravil v medicini.
Danes poznamo že več kot 100.000 različnih struktur, kar pomeni, da možnosti šele odpiramo.
MOF-i so občutljivi na vlago in temperaturo, njihova industrijska proizvodnja pa ostaja draga. Znanstveniki po svetu zato iščejo načine, kako jih narediti trpežnejše, cenejše in uporabnejše v praksi.
Pripravil: J.P.
Vir: The Nobel Prize, Nature Chemistry, Science.org
