האקדמיה המלכותית השוודית למדעים העניקה את פרס נובל לכימיה לשנת 2025 לד"ר סוסומו קיטאגווה, ד"ר ריצ'רד רובסון וד"ר עומר יאגי על עבודתם בפיתוח סוג חדש של אדריכלות מולקולרית הידועה בשם מסגרות מתכת אורגניות (MOFs). שלושת המדענים קשורים לאוניברסיטאות קיוטו ביפן, מלבורן באוסטרליה וברקלי בארה"ב, בהתאמה.
השלישייה יצרה "קונסטרוקציות מולקולריות עם חללים גדולים שדרכם יכולים לזרום גזים וכימיקלים אחרים", נכתב בהצהרה של האקדמיה המלכותית השוודית למדעים.הגבישים הנקבוביים האלהיכול לשמש לקציר מים מאוויר מדבר, לכידת פחמן דו חמצני, אחסון גזים רעילים או פירוק עקבות של תרופות בסביבה.
"ל-MOF יש פוטנציאל עצום, שמביאים הזדמנויות בלתי צפויות בעבר לחומרים-תוצרת התאמה אישית עם פונקציות חדשות", אמר מר היינר לינקה, יו"ר ועדת נובל לכימיה.
החידוש מאחורי MOFs טמון באופן שבו יוני מתכת פועלים כאבני פינה, מקושרים ביניהם על ידי מולקולות ארוכות על בסיס פחמן-. יחד, רכיבים אלה יוצרים גבישים מאורגנים המכילים חללים גדולים. על ידי בחירה קפדנית של אבני בניין שונות, כימאים יכולים לתכנן MOFs כדי ללכוד חומרים ספציפיים, להניע תגובות כימיות, או אפילו להוליך חשמל.
לדברי מר אולוף רמסטרום, חבר בוועדת נובל לכימיה, ניתן להשוות את הצורה החדשה של אדריכלות מולקולרית לתיק היד של דמות הארי פוטר הבדיונית הרמיוני גריינג'ר: קטן מבחוץ אבל גדול מאוד מבפנים.
הכימאים, שעבדו בנפרד אך הוסיפו זה לפריצות הדרך של זה, המציאו דרכים ליצור MOFs יציבים. הסיפור של MOFs החל בשנת 1989 כאשר ד"ר רובסון חקר שימוש חדשני בתכונות הטבועות של האטומים. הוא שילב יוני נחושת בעלי מטען חיובי עם מולקולה בעלת ארבע- זרועות, שכל זרוע מסתיימת בקבוצה כימית הנמשכת לנחושת. התוצאה הייתה גביש - מסודר היטב ומרווח - הדומה ליהלום זרוע אינספור חללים. ד"ר רובסון זיהה במהירות את הפוטנציאל של המבנה הזה, אבל העיצובים המוקדמים היו לא יציבים ונוטים לקרוס.
בין 1992 ל-2003, ד"ר קיטאגאווה וד"ר יאגי בנו על עבודתו של רובסון, והעניקו לאדריכלות המולקולרית בסיס מתמשך. ד"ר קיטאגאווה הדגים שגזים יכולים לזרום פנימה והחוצה מהמבנים וחזה את גמישותם. ד"ר יאגי, בינתיים, יצר MOFs יציבים ביותר והראה שניתן לשנות את המסגרות הללו באופן רציונלי כדי להשיג מאפיינים חדשים ושימושיים. מאז עבודתם החלוצית, כימאים ברחבי העולם יצרו עשרות אלפי MOFs, פתחו יישומים שיכולים להתמודד עם כמה מהאתגרים הדחופים ביותר של האנושות. התגליות של חתני הפרס פתחו חזית חדשה בכימיה, והפכו את MOFs לכלים מגוונים לחדשנות בין תעשיות ותחומי מחקר.
טקס הענקת הפרס ייערך ב-10 בדצמבר, יום השנה למותו של אלפרד נובל, שייסד את הפרסים. ממציא ותעשיין שוודי הידוע בעיקר ביצירת דינמיט, נובל קבע את הפרסים בצוואתו משנת 1895, והותיר הרבה מהונו לכבד את מי שעבודתם "מעניקה את התועלת הגדולה ביותר למין האנושי.