El prestigioso Premio Nobel de Química de 2025 ha sido concedido a Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar M. Yaghi por sus fundamentales aportaciones al desarrollo de las estructuras metalorgánicas, conocidas como MOF. El comité evaluador ha destacado que este avance representa una nueva normativa para la química, redefiniendo las posibilidades en la creación de materiales.
Los laureados, provenientes de instituciones académicas de renombre mundial —Kitagawa de la Universidad de Kioto en Japón, Robson de la Universidad de Melbourne en Australia, y Yaghi de la Universidad de California, Berkeley en Estados Unidos—, han sido reconocidos por diseñar una innovadora arquitectura molecular. Sus estructuras se caracterizan por poseer amplios espacios internos que permiten el flujo de gases y otras sustancias químicas.
En el ámbito práctico, estas construcciones moleculares ofrecen soluciones prometedoras para desafíos globales. Entre sus aplicaciones se incluye la recolección de agua en entornos desérticos, la captura de dióxido de carbono de la atmósfera y el almacenamiento seguro de gases tóxicos. Estas capacidades son cruciales en la lucha contra el cambio climático y sus repercusiones.
Los galardonados compartirán un premio monetario de 11 millones de coronas suecas, equivalentes a aproximadamente 1.170.000 dólares. Tras el anuncio, uno de los premiados expresó su profunda gratitud por el reconocimiento otorgado a su trabajo.
La Academia Sueca de las Ciencias ha subrayado que la esencia de estas estructuras reside en la combinación de iones metálicos, que actúan como pilares fundamentales, con largas moléculas orgánicas basadas en carbono. Esta unión da lugar a la formación de cristales con vastas cavidades, constituyendo un material altamente poroso denominado estructura metalorgánica (MOF). La versatilidad de las MOF permite personalizar sus propiedades al variar los bloques de construcción, lo que facilita la captura y almacenamiento de sustancias específicas. Además, estas estructuras pueden catalizar reacciones químicas o conducir electricidad.
Expertos en el campo han señalado el inmenso potencial de las MOF, comparándolas con esponjas moleculares o esponjas microscópicas debido a su elevada porosidad y extensa superficie interna. Esta configuración las hace ideales para albergar catalizadores, absorber gases contaminantes como el CO2 para su posterior reutilización o eliminación atmosférica. Por ejemplo, se ha logrado desarrollar materiales altamente hidrofílicos que capturan moléculas de agua del aire, incluso en zonas áridas. La capacidad de adaptar tanto los componentes metálicos como los orgánicos significa que las propiedades de las MOF pueden ser ajustadas a medida, permitiendo, por ejemplo, crear estructuras que reaccionen específicamente con el CO2 ácido para atraparlo.
El camino hacia este descubrimiento comenzó en 1989, cuando Richard Robson exploró nuevas formas de emplear las propiedades atómicas. Él combinó iones de cobre con una molécula de cuatro brazos, logrando formar un cristal espacioso, aunque inicialmente inestable. Posteriormente, entre 1992 y 2003, Susumu Kitagawa y Omar Yaghi, trabajando de forma independiente, realizaron hallazgos trascendentales que proporcionaron una base sólida a este método de construcción. Kitagawa demostró la capacidad de las MOF para permitir el paso de gases y predijo su flexibilidad, mientras que Yaghi creó una MOF de gran estabilidad, demostrando que sus propiedades podían ser modificadas mediante un diseño racional.
Desde estos descubrimientos pioneros, los químicos han sintetizado decenas de miles de MOF distintas, muchas de las cuales están destinadas a abordar algunos de los mayores desafíos de la humanidad, especialmente en la mitigación del cambio climático. Estas estructuras pueden contribuir a la captura de dióxido de carbono atmosférico, la reducción de la contaminación por plásticos, la separación de contaminantes persistentes del agua, la descomposición de trazas de productos farmacéuticos en el medio ambiente y la ya mencionada recolección de agua en el desierto.
La comunidad científica ha recibido este reconocimiento con entusiasmo, destacando la extraordinaria versatilidad de las MOF, que abarca desde la captura de contaminantes hasta aplicaciones energéticas en pilas de combustible e incluso tratamientos innovadores en nanomedicina. Este galardón no solo celebra un avance científico significativo, sino que también resalta una plataforma tecnológica con un potencial transformador para el futuro
