Susumu Kanegawa, Richard Robson e Omar Yaghi sono i vincitori del Premio Nobel 2025 per la chimica. La Royal Swedish Academy of Sciences ha assegnato il premio ai tre scienziati per “lo sviluppo di strutture metallo-organiche“. I tre studiosi lavorano all’università di Kyoto, in Giappone, a quella di Melbourne, in Australia, e all’università di Berkley, in California. Susumu Kitagawa è nato il 4 luglio 1951 a Kyoto in Giappone, Richard Robson è nato il 4 giugno 1937 a Glusburn nel Regno Unito, mentre Omar M. Yaghi è nato il 9 febbraio 1965 a Amman in Giordania.
Il presidente del Comitato Nobel per la chimica, Heiner Linke, ha spiegato l’importanza di questa scoperta, ricordando che questo tipo di strutture metallo-organiche “hanno un potenziale enorme, offrendo opportunità inaspettate per materiali personalizzati con nuove funzioni“.
Nobel per la Chimica, il progetto vincitore
La scoperta che ha portato ai tre scienziati il premio Nobel ha previsto lo sviluppo di un nuovo tipo di architettura molecolare. Le strutture create 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. Inoltre, queste stesse strutture possono guidare reazioni chimiche o condurre elettricità.
La ricerca ha avuto inizio nel 1989, quando Richard Robson sperimentò un nuovo modo di utilizzare le proprietà intrinseche degli atomi. In quel caso, l’australiano combinò ioni di rame caricati positivamente con una molecola a quattro bracci, la cui struttura chimica era attratta dagli ioni rame all’estremità di ciascun braccio. Unendosi, queste crearono un diamante pieno di innumerevoli cavità, che però risultavano troppo instabile e in grado di collassare continuamente.
Il contributo di Kitagawa e Yaghi fu fondamentale per la costruzione di una solida base. Tra il 1992 e il 2003 fecero, separatamente, una serie di scoperte rivoluzionarie. Il giapponese fu in grado di dimostrare come i gas possano fluire dentro e fuori dalle costruzioni e predisse che queste erano in grado di essere trasformate in strutture flessibili. Il ricercatore giordano, invece, creò un Mof molto stabile e dimostrò che può essere modificato utilizzando una progettazione razionale, conferendogli proprietà nuove e desiderabili.
L’utilità della scoperta la possibilità che queste strutture possano essere usate per risolvere alcune delle più grandi sfide dell’umanità, tra cui 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.
