Нобелевская премия по химии присуждена за создание металлоорганических каркасов
Лауреатами Нобелевской премии по химии 2025 года стали Сусуму Китагава, Ричард Робсон и Омар Ягхи за развитие металлоорганических каркасных структур.
"Они обладают огромным потенциалом, открывая ранее невиданные возможности для создания материалов с новыми функциями", - подчеркнул Хайнер Линке, председатель Нобелевского комитета по химии. Сегодня они применяются в самых разных сферах, например, для улавливания углекислого газа, хранения токсичных газов, катализа химических реакций и даже для сбора воды из воздуха пустынь.
Что такое металлоорганический каркас? Это блоки из атомов металлов, которые соединены так называемыми линкерами - небольшими органическими молекулами, например, бикарбоновых кислот.
- Если говорить совсем просто, то из блоков собираются самые разные "архитектурные" формы, - говорит кандидат химических наук, старший научный сотрудник МГУ Дмитрий Цымбаренко. - Самое главное, что между блоками есть некоторое расстояние, до нескольких нанометров. То есть получается жесткая, объемная, но пустотелая конструкция, чем-то напоминающая ферменные конструкции Шуховской или Эйфелевой башен. Она собирается из отдельных деталей, как в детском конструкторе, в химической реакции. Надо подобрать множество условий - компоненты, температуру, давление и так далее, чтобы в "колбе" сама сформировалась конструкция нужной геометрии и с необходимыми свойствами.
Главное достоинство подобных металлоорганических каркасов - их огромная пористость. Площадь доступной поверхности достигает несколько тысяч квадратных метров в одном грамме. По сути, такие каркасы являются своего рода "губками", которые могут впитывать в себя самые разные компоненты в зависимости от конкретной ситуации.
Сусуму Китагава, Ричард Робсон и Омар Ягхи одними из первых оценили потенциал таких конструкций, заложили основу для этого метода построения, сделали ряд революционных открытий. Благодаря их работам сегодня в мире создано десятки тысяч конструкций для разных сфер применения. Некоторые могут способствовать решению самых серьезных проблем человечества, в том числе уничтожения следов фармацевтических препаратов в окружающей среде, улавливания углекислого газа или сбора воды из воздуха пустыни, очистки воздуха от отравляющих веществ, ускорения химических реакций.
Интересно, что, как и в случае с уже награжденными ранее учеными, эти лауреаты тоже не входили в тройку номинантов-лидеров, которые фигурировали в самых разных прогнозах накануне объявления. Трое ученых разделят между собой призовую сумму в размере около 1,2 млн долларов.