Thalía Becerra
El Premio Nobel de Química 2025 fue concedido conjuntamente al japonés Susumu Kitagawa, al británico Richard Robson y al jordano Omar M. Yaghi por el desarrollo de estructuras metalorgánicas (MOF).
Los laureados diseñaron materiales cristalinos porosos donde los iones metálicos actúan como pilares que se unen a moléculas orgánicas.
Esta unión crea cavidades internas que pueden adaptarse para realizar funciones químicas específicas, desde la conducción de electricidad hasta la captura de sustancias.
Ingeniería molecular para resolver retos globales
Las estructuras metalorgánicas poseen grandes cavidades que permiten el flujo de moléculas, por lo que se han utilizado en diversas aplicaciones ambientales y tecnológicas:
- Seguridad y electrónica: Permiten contener gases tóxicos necesarios en la producción de semiconductores. En algunos casos pueden llegar a descomponerlos, incluyendo aquellos utilizados como armas químicas.
- Captura de gases: Logran capturar dióxido de carbono de fábricas y centrales eléctricas para reducir las emisiones de efecto invernadero.
- Almacenamiento y purificación: Pueden recoger líquido del aire, almacenar hidrógeno y extraer contaminantes del agua.
Los pioneros del diseño racional
La investigación que culminó en el Premio Nobel comenzó con Richard Robson, quien en 1989 combinó iones de cobre con una molécula de cuatro brazos para formar un cristal espacioso similar a la estructura de un diamante.
Posteriormente, entre 1992 y 2003, Kitagawa y Yaghi sentaron las bases para el diseño y la estabilidad de los MOF:
- Omar M. Yaghi creó una estructura metalorgánica estable, demostrando que podía ser modificada mediante un diseño racional para adquirir propiedades nuevas y atractivas.
- Susumu Kitagawa demostró que los gases podían entrar y salir de las construcciones sin alterar su forma, evidenciando que podían ser flexibles.
Gracias a este descubrimiento, los químicos han podido diseñar decenas de miles de MOF distintos, lo que impulsa su producción en masa y comercialización para aprovechar sus beneficios a gran escala.
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