Premio Nobel de Química 2025 otorgado por avances en estructuras metalorgánicas
La Real Academia Sueca de Ciencias ha otorgado el Premio Nobel de Química 2025 a Susumu Kitagawa (Universidad de Kioto, Japón), Richard Robson (Universidad de Melbourne, Australia) y Omar M. Yaghi (Universidad de California, Berkeley, EE. UU.) por su desarrollo pionero de las estructuras metal-orgánicas (MOF, por sus siglas en inglés).
Su trabajo revolucionario se centró en la creación de una nueva forma de arquitectura molecular. Las estructuras metal-orgánicas consisten en iones metálicos que actúan como pilares conectados por largas moléculas orgánicas (a base de carbono). Juntas, forman cristales con grandes cavidades o espacios en su interior. La naturaleza porosa de los MOF permite que los gases y otras moléculas fluyan hacia dentro y hacia fuera, lo que posibilita una amplia gama de aplicaciones.
Entre ellas se incluyen la recolección de agua del aire del desierto, la captura de dióxido de carbono de la atmósfera, el almacenamiento de gases tóxicos, la descomposición de residuos farmacéuticos en el medio ambiente y la catálisis de reacciones químicas. Al variar los componentes fundamentales, los químicos pueden diseñar MOF adaptados para capturar, almacenar o transformar sustancias específicas, e incluso algunos MOF pueden conducir electricidad.
Innovación e impacto de las estructuras metal-orgánicas
El viaje comenzó en 1989 con Richard Robson, quien combinó iones de cobre cargados positivamente con una molécula orgánica de cuatro brazos, dando lugar a un cristal de tipo diamante lleno de cavidades. A pesar de esta innovación, el cristal MOF inicial era inestable y colapsaba fácilmente. Entre 1992 y 2003, Kitagawa y Yaghi realizaron de manera independiente descubrimientos revolucionarios que resolvieron estos desafíos.
Kitagawa demostró que los gases podían fluir libremente dentro y fuera de las estructuras, y predijo que los MOF podrían hacerse flexibles, a diferencia de los materiales porosos tradicionales como las zeolitas, que suelen ser rígidas. Yaghi, por su parte, desarrolló MOF muy estables e introdujo principios de diseño racional para modificarlos, dotándolos de propiedades nuevas y deseables.
En conjunto, sus hallazgos establecieron las bases para la rápida expansión de este campo. Desde sus descubrimientos iniciales, los químicos de todo el mundo han sintetizado decenas de miles de diferentes MOF con funciones personalizadas. Estos materiales poseen un enorme potencial para resolver problemas globales críticos, como la separación de contaminantes PFAS del agua, la degradación de productos farmacéuticos en el medio ambiente, la captura de gases de efecto invernadero para mitigar el cambio climático y la recolección de agua limpia del aire en regiones áridas.
El Comité Nobel destacó el enorme potencial de los MOF para producir materiales hechos a medida con funciones nunca antes posibles, comparando su arquitectura molecular con un pequeño exterior y un vasto interior, similar al bolso mágico de Hermione Granger en la serie de Harry Potter.
Kitagawa expresó su sueño de capturar y separar componentes del aire para la producción de materiales útiles mediante energía renovable. Yaghi, nacido de refugiados palestinos en Jordania, compartió cómo la ciencia fue una fuerza igualadora en su vida y cómo su fascinación por las moléculas comenzó a los diez años.
La ceremonia de entrega está programada para el 10 de diciembre, aniversario de la muerte de Alfred Nobel, fundador de los premios. El Premio Nobel de Química 2025 honra innovaciones que se espera tengan un impacto duradero en la química y la sostenibilidad ambiental en todo el mundo.
Este relato detallado se basa en el comunicado oficial del Premio Nobel y en la cobertura de fuentes autorizadas.
