Νόμπελ Χημείας για τους εμπνευστές νέων υπερ-απορροφητικών υλικών

Ένας ιάπωνας, ένας βρετανός και ένας ιορδανός επιστήμονας τιμώνται με το φετινό Νόμπελ Χημείας για την ανακάλυψη των «μεταλλο-οργανικών πλεγμάτων», μοριακών κλωβών μέσα στους οποίους μπορούν να παγιδευτούν άλλα μόρια.

Όπως ανακοίνωσε την Τετάρτη η επιτροπή της Βασιλικής Ακαδημίας Επιστημών της Σουηδίας, το βραβείο απονέμεται στους Σουσούμου Κιταγκάουα, Ρίτσαρντ Ρόμπσον και Ομάρ Γιαγκί.

Οι τρεις ερευνητές τιμώνται για την επινόηση μιας νέας χημικής αρχιτεκτονικής, χάρη στην οποία μπορούμε να απομονώσουμε νερό από τον αέρα της ερήμου, να αφαιρέσουμε το διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα ή να επιταχύνουμε χημικές αντιδράσεις.

Τα μεταλλο-οργανικά πλέγματα (MOF) είναι δομές στις οποίες οποίες ιόντα μετάλλων συνδέονται με μακριά οργανικά μόρια και σχηματίζουν έτσι κρυστάλλους με μεγάλους κενούς χώρους.

«Μια μικρή ποσότητα ενός τέτοιου υλικού είναι κάτι σαν την τσάντα της Ερμιόνης στον Χάρι Πότερ. Μπορεί να αποθηκεύει τεράστιες ποσότητες αερίου σε έναν πολύ μικρό χώρο» δήλωσε ο Χάινερ Λίνκε, πρόεδρος της Επιτροπής Νόμπελ Χημείας.

Ανάλογα με τα υλικά από τα οποία αποτελούνται, τα πορώδη αυτά υλικά μπορούν να παγιδεύουν συγκεκριμένες χημικές ουσίες, να καταλύουν χημικές αντιδράσεις, ακόμα και να λειτουργούν ως αγωγοί του ηλεκτρικού ρεύματος.

«Τα μεταλλο-οργανικά πλαίσια προσφέρουν τεράστιες δυνατότητες και ανοίγουν πρωτόγνωρες ευκαιρίες για την παραγωγή υλικών κατά παραγγελία» είπε ο Λίνκε.

Χημεία στο κλουβί

Ο 88χρονος σήμερα Ρίτσαρντ Ρόμπσον, βρετανός καθηγητής του Πανεπιστημίου της Μελβούρνης στην Αυστραλία, είχε την ιδέα να αξιοποιήσει με νέο τρόπο τις εγγενείς ιδιότητες των ατόμων. Χρησιμοποίησε αρχικά ένα μόριο με τέσσερις βραχίονες, στων οποίων τα άκρα συνδέονταν ιόντα χαλκού. Αυτό που προέκυψε ήταν ένας κρύσταλλος με ευρύχωρους πόρους.

Το πρώτο μεταλλο-οργανικό πλέγμα του Ρόμπσον ήταν ασταθές. Τη σκυτάλη πήρε ο Σουσούμου Κιταγκάβα, σήμερα 74 ετών, καθηγητής του Πανεπιστημίου του Κιότο. Ο ερευνητής έδειξε ότι μόρια αερίων μπορούν να εισέλθουν στους πόρους και προέβλεψε ότι τα MOF θα μπορούσαν να αποκτήσουν ελαστικότητα.

Στις δικές του ανεξάρτητες μελέτες, ο ιορδαν-αμερικανός Ομάρ Γιαγκί, 60 ετών, καθηγητής του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ, δημιούργησε πολύ σταθερά MOF και έδειξε ότι μπορούν να σχεδιαστούν κατά παραγγελία, ανάλογα με τις επιθυμητές ιδιότητες.

Το έργο των τριών ερευνητών άνοιξε τον δρόμο για τον σχεδιασμό δεκάδων χιλιάδων MOF.

Ορισμένα από αυτά, σημείωσε η επιτροπή του βραβείου, θα μπορούσαν να αποδειχθούν πολύτιμα για την αντιμετώπιση προκλήσεων στο μέλλον, όπως την αφαίρεση των «παντοτινών χημικών» PFAS από το νερό, τη διάσπαση φαρμακευτικών ρύπων στο περιβάλλον ή την αφαίρεση του CO2 από την ατμόσφαιρα προκειμένου να επιβραδυνθεί η κλιματική αλλαγή.

Οι τρεις ερευνητές θα μοιραστούν ισόποσα το χρηματικί έπαθλο του βραβείου, ύψους 11 εκατ. σουηδικών κορωνών ή 1 εκατ. ευρώ.

Θα παραλάβουν τα μετάλλια του βραβείου στην τελετή απονομής που πραγματοποιείται κάθε χρόνο στις 10 Δεκεμβρίου στη Στοκχόλμη, με εξαίρεση το Νόμπελ Ειρήνης, το οποίο απονέμεται συνήθως την ίδια ημερομηνία στο Όσλο.

Το Νόμπελ Χημείας είναι το τρίτο που ανακοινώνεται αυτή την εβδομάδα μετά το Νόμπελ Φυσιολογίας-Ιατρικής την Δευτέρα και Φυσικής την Τρίτη.

Ακολουθούν την Πέμπτη το Νόμπελ Λογοτεχνίας, την Παρασκευή το Ειρήνης και τη Δευτέρα το Οικονομικών.