همشهری آنلاین - یکتا فراهانی: سال ۲۰۲۵ شاهد اعطای جایزه نوبل شیمی به سه دانشمند بود برای کار روی مواد «اسفنج‌گونه مولکولی» موادی که قادرند آب را تصفیه انرژی را ذخیره و آلودگی‌ها را جذب کنند.
اگر یک مکعب کوچک بتواند حجم گازی عظیم را در خود جای دهد، ما با ماده‌ای روبه‌رو هستیم که مرز بین علم و جادو را محو می‌کند؛ نوبل شیمی ۲۰۲۵ دقیقاً برای چنین موادی اهدا شد.
این مواد به‌قدری شگفت‌انگیزند که می‌توان آن‌ها را «کیف مخفی هری پاتر در شیمی»؛ یعنی کوچک اما دارای ظرفیت بسیار بزرگ.
جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۵
هیات آکادمی سلطنتی علوم سوئد در تاریخ ۸ اکتبر ۲۰۲۵، جایزه نوبل شیمی را به سوسومو کیتاگاوا (ژاپن)، ریچارد رابسون (استرالیا) و عمر یغی (ایالات متحده/اردن) اختصاص داد. آن‌ها به خاطر ابداعاتشان در زمینه ساختارهایی به نام MOF؛ Metal-Organic Frameworks مورد تقدیر قرار گرفتند. این مواد، ترکیبی از یون‌های فلزی و پیوندهای آلی هستند که شبکه‌ای متخلخل و گسترده با فضای داخلی بزرگ ایجاد می‌کنند.
کشف و توسعه این ساختارها، درهای تازه‌ای به روی ما گشوده است: از تصفیه آب و جذب گازهای گلخانه‌ای گرفته تا ذخیره‌سازی هیدروژن و تبدیل رطوبت هوا به آب. آنچه در ابتدا نظریه‌ای کنجکاوانه بود، حالا در آستانهٔ کاربردهای صنعتی عظیم قرار دارد.
بیشتر بخوانید:
این سلول ها تومورهای سرطانی را تغذیه می‌کنند
سه دانشمند «شیمی کلیک» برنده جایزه نوبل شدند
MOF چیست و چرا مهم است؟
MOFها Metal-Organic Frameworks از پیوند بین یون‌های فلزی و مولکول‌های آلی پدید می‌آیند، به‌گونه‌ای که شبکه‌ای متخلخل و منظم ایجاد می‌کنند. این حفره‌ها یا «روزنه‌ها» امکان عبور، جذب یا نگهداری مولکول‌ها را فراهم می‌کنند. American Scientific آن‌ها را «اسفنج مولکولی» توصیف کرده است، یعنی موادی با توان جذب بالا و کارایی فوق‌العاده.
یک نمونه کوچک از MOF می‌تواند سطحی مانند یک زمین فوتبال داشته باشد، درحالی‌که ظاهراً فضای کمی دارد.
کاربردهای کلیدی در محیط‌زیست و انرژی
تصفیه آب و حذف آلاینده: MOF ها می‌توانند مواد خطرناک مثل PFAS را از آب حذف کنند.
جذب دی‌اکسید کربن: یکی از راهکارهای مقابله با گرمایش زمین.
استخراج آب از هوا در مناطق خشک: پتانسیل تأمین آب در مناطقی که بارش ندارند.
ذخیره و سوخت هیدروژن: به عنوان مخازن ایمن برای سوخت پاک آینده.
تحویل هدفمند دارو در سرطان: MOF هایی که اکنون در مراحل آزمایش بالینی‌اند برای درمان بر اساس هدف قرار دادن بافت سرطانی.
مسیر علمی تا نوبل
ریچارد رابسون نخستین کسی بود که ایده ساخت چارچوب‌های فلزی - آلی را پیشنهاد داد.
کیتاگاوا ساختارهای انعطاف‌پذیرتر و کاربردی‌تر MOF را توسعه داد تا امکان عبور گازها و تنظیم ساختار فراهم شود.
یغی در تثبیت ساختارها و توسعه ترکیبات متنوع MOF نقش کلیدی داشت، به‌طوری‌که امروز هزاران نوع MOF وجود دارد.
ظرفیت‌های بزرگ در کوچک‌ترین ساختارها!
نوبل شیمی ۲۰۲۵ به MOF ها داده شد؛ چون آن‌ها نمونه‌ای از علم کاربردی‌اند؛ موادی که نه‌تنها در نظریه وجود دارند، بلکه می‌توانند نقش فعالی در حل بحران‌های بزرگ جهان مثل آب، هوا و انرژی ایفا کنند.
MOF ها به ما می‌آموزند در کوچک‌ترین ساختارها، ظرفیت بزرگ نهفته است؛ و اینکه علم وقتی با خلاقیت همراه شود، توانایی تغییر جهان را دارد.
