Premio Nobel per la Chimica a Kanegawa, Robson e Yaghi

AGI - L’Accademia reale svedese delle scienze ha assegnato il premio Nobel per la chimica 2025 a Susumu Kitagawa dell’Università di Kyoto, Giappone, Richard Robson dell’Università di Melbourne, Australia e Omar M. Yaghi Università della California, Berkeley “per lo sviluppo di strutture metallo-organiche”. Gli studi per catturare l'acqua nel deserto  I vincitori del Nobel hanno sviluppato un nuovo tipo di architettura molecolare. Le strutture da loro create – strutture metallo-organiche – contengono grandi cavità in cui le molecole possono fluire dentro e fuori. I ricercatori le hanno utilizzate per raccogliere acqua dall’aria del deserto, estrarre inquinanti dall’acqua, catturare l’anidride carbonica e immagazzinare idrogeno. Nelle loro strutture, gli ioni metallici fungono da pilastri collegati da lunghe molecole organiche (a base di carbonio). Insieme, gli ioni metallici e le molecole sono organizzati per formare cristalli che contengono grandi cavità. Questi materiali porosi sono chiamati strutture metallo-organiche (MOF). Variando i mattoni utilizzati nelle MOF, i chimici possono progettarle per catturare e immagazzinare sostanze specifiche. Le MOF possono anche guidare reazioni chimiche o condurre elettricità. “ Le strutture metallo-organiche – afferma Heiner Linke, presidente del Comitato Nobel per la chimica – hanno un potenziale enorme, offrendo opportunità inaspettate per materiali personalizzati con nuove funzioni”.   La ricerca ha avuto inizio nel 1989, quando Richard Robson sperimentò un nuovo modo di utilizzare le proprietà intrinseche degli atomi. Combinò ioni rame caricati positivamente con una molecola a quattro bracci, la cui struttura chimica era attratta dagli ioni rame all’estremità di ciascun braccio. Quando si unirono, formarono un cristallo ordinato e spazioso. Era come un diamante pieno di innumerevoli cavità. Robson riconobbe immediatamente il potenziale della sua costruzione molecolare, ma questa era instabile e collassava facilmente. Tuttavia, Susumu Kitagawa e Omar Yaghi fornirono a questo metodo di costruzione una solida base; tra il 1992 e il 2003 fecero, separatamente, una serie di scoperte rivoluzionarie. Kitagawa dimostrò che i gas possono fluire dentro e fuori dalle costruzioni e predisse che i MOF potevano essere resi flessibili. Yaghi creò un MOF molto stabile e dimostrò che può essere modificato utilizzando una progettazione razionale, conferendogli proprietà nuove e desiderabili. Grazie alle rivoluzionarie scoperte dei vincitori, i chimici hanno creato decine di migliaia di MOF diversi. Alcuni di questi potrebbero contribuire a risolvere alcune delle più grandi sfide dell’umanità, con applicazioni che includono la scomposizione di tracce di farmaci nell’ambiente, la cattura dell’anidride carbonica o la raccolta di acqua dall’aria del deserto.

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