جایزه نوبل شیمی سال ۲۰۲۵ به سوسومو کیتاگاوا، ریچارد رابسون و عمر ام. یاغی، دانشمندان ژاپنی، بریتانیایی و آمریکایی، بهدلیل خلق نوعی سازه مولکولی تازه اهدا شد که میتواند مولکولها و گازها را درون خود جای دهد.
آکادمی سلطنتی علوم سوئد چهارشنبه ۱۶ مهر جایزه نوبل شیمی را به این سه دانشمند از دانشگاههای کیوتو ژاپن، دانشگاه ملبورن استرالیا و دانشگاه کالیفرنیا در برکلی آمریکا، به پاس «توسعه چارچوبهای فلزی-آلی» اهدا کرد.
سازههای مولکولی تازه آنها که با نام «چارچوبهای فلزی-آلی» یا به اختصار ام.اُو.اف (MOF) شناخته میشوند، شبکههایی بلوری هستند که درونشان پر از حفره و کانالهای میکروسکوپی است.
میتوان گفت این دانشمندان، «اتاقهایی برای شیمی» طراحی کردهاند؛ فضاهایی در ابعاد مولکولی که گازها و مواد شیمیایی میتوانند از میانشان عبور کنند.
کاربردهای ام.اُو.افها گسترده است و از استخراج آب از هوای بیابان گرفته تا جذب دیاکسیدکربن، ذخیره گازهای سمی و حتی تسریع واکنشهای شیمیایی را شامل میشود.
هاینر لینک، رییس کمیته نوبل شیمی، در توضیح اهمیت این دستاورد گفت: «آنها راههایی برای ساخت موادی کاملا نو یافتهاند که درونشان حفرههای بزرگی وجود دارد؛ حفرههایی که میتوان آنها را تقریبا مانند اتاقهای یک هتل تصور کرد؛ جایی که مولکولهای مهمان میتوانند وارد شوند و دوباره از همان مسیر خارج شوند.»
او افزود: «مقدار کمی از چنین مادهای میتواند شبیه کیف دستی هرماینی در مجموعه هری پاتر باشد و حجم عظیمی از گاز را در فضایی بسیار کوچک ذخیره کند.»
دستاورد این سه دانشمند
پایه این کشف به سال ۱۹۸۹ بازمیگردد؛ زمانی که رابسون تلاش کرد از ویژگیهای ذاتی اتمها برای ساخت سازههایی پیچیده استفاده کند.
او یونهای مس را با مولکولهای چهارشاخهای ترکیب کرد که در انتهای هر شاخه، گروهی شیمیایی وجود داشت و به یونهای مس متصل میشد.
نتیجه، بلوری منظم شبیه الماس بود؛ ساختاری سهبعدی با فضاهای خالی درون آن.
رابسون فورا دریافت که این سازه میتواند کاربردهای عظیمی داشته باشد اما ساختارش ناپایدار بود و بهسرعت فرو میریخت.
در دهه ۱۹۹۰ کیتاگاوا و یاغی، دو دانشمند دیگر، این مسیر را علمی و پایدار کردند.
کیتاگاوا نشان داد گازها میتوانند درون این سازهها جریان یابند و حتی پیشبینی کرد که ام.اُو.افها خاصیت انعطافپذیری دارند.
از سوی دیگر، یاغی نوعی ام.اُو.اف فوقالعاده پایدار تولید و ثابت کرد که میتوان با طراحی منطقی، ویژگیهای آن را تغییر داد تا عملکردهای تازهای پیدا کند.
از زمان این کشفیات، شیمیدانان دهها هزار نوع مختلف ام.اُو.اف ساختهاند.
امروز این مواد میتوانند در خط مقدم حل برخی از بزرگترین چالشهای بشر مانند جداسازی آلایندههای شیمیایی از آب، تجزیه مواد باقیمانده در محیط زیست، کاهش دیاکسید کربن و تامین آب از هوای خشک بیابانها، قرار گیرند.
به زبان ساده، این سه دانشمند با کنار هم چیدن اتمها و مولکولها، جهان کوچکی ساختهاند که میتواند در آیندهای نه چندان دور، زندگی روی زمین را دگرگون کند.
در روزهای گذشته جوایز نوبل در رشتههای فیزیک و پزشکی نیز اهدا شد.
جایزه نوبل فیزیک سال ۲۰۲۵ به جان کلارک، میشل دووره و جان مارتینیس، بهدلیل آزمایشهای این دانشمندان روی تراشههای الکترونیکی اهدا شد.
مری برانکو، فرد رمزدل و شیمون ساکاگوچی، سه دانشمند در حوزه زیستپزشکی نیز ۱۴ مهر بهدلیل کشفهای خود در حوزه «تحمل ایمنی محیطی» برنده جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی سال ۲۰۲۵ شدند.
اعلام جوایز نوبل با ادبیات در پنجشنبه ۱۷ مهر، صلح در ۱۸ مهر و یادبود نوبل در علوم اقتصادی در تاریخ ۲۱ مهر ادامه مییابد.
مراسم اهدای جوایز، ۱۹ آذر و همزمان با سالروز درگذشت آلفرد نوبل، صنعتگر ثروتمند سوئدی و مخترع دینامیت که بنیانگذار این جوایز بود، برگزار میشود.
جایزه نوبل با اعتباری بیبدیل و جایزه نقدی ۱۱ میلیون کرون سوئد (نزدیک به ۱.۲ میلیون دلار) همراه است.
