A 2025-es kémiai Nobel-díjat három tudós, köztük egy amerikai kutató kapta a „fém-szerves keretek” (MOF) fejlesztéséért. Ezek sokoldalú molekuláris ketrecek, amelyek képesek szennyező anyagok elnyelésére, energia tárolására, és akár gyógyszerek testen belüli célzott szállítására is. A díjat Susumu Kitagawa, Richard Robson és Omar M. Yaghi osztja meg, akiknek munkája forradalmasította a anyagtudományt és a környezetvédelmet egyaránt. A MOF-ok jelenleg klinikai vizsgálatok alatt állnak rákkutatási területen, valamint alkalmazzák őket széndioxid megkötésére és hidrogén előállításában.
A fém-szerves keretek fémi ionok és szerves molekulák összekapcsolásával jönnek létre, melyek kristályos, pórusos szerkezetet alkotnak – hasonlóan egy szivacshoz. Ezek a pórusok lehetnek egy- vagy többdimenziósak, és egyenletes méretűek, ami lehetővé teszi, hogy nagy mennyiségű anyagot nyeljenek magukba. Richard Robson ötlete alapján, aki a gyémántok szerkezetéből merített inspirációt, az első MOF-okat rézvegyületekkel hozták létre, bár kezdetben nem voltak elég stabilak. Később Kitagawa és Yaghi munkája tette őket rugalmasabbá és tartósabbá.
A MOF-ok alkalmazási területe rendkívül széles: vízből káros vegyületek (például PFAS) eltávolítására, száraz területeken levegőből víz kinyerésére, sőt akár ideggáz semlegesítésére is használhatók. Ling Zang, az Utah Egyetem anyagtudósa például olyan MOF-ot fejleszt, amely fluoreszkál, amikor telítetté válik, jelezve a cseréhez. Orvosi alkalmazások közé tartozik a RiMO-301, amely rákos daganatok sugárkezelésének hatékonyságát növeli, és klinikai vizsgálatok során ígéretes eredményeket mutatott.
A díj odaítélése nem meglepő a szakértők számára, hiszen a MOF-technológia évek óta a Nobel-jelöltek listáján szerepelt. Pernilla Wittung-Stafshede, a Nobel-bizottság tagja szerint a technológia érett volt az elismerésre, mivel számos alkalmazási területen bizonyította hatékonyságát. Az anyagokkal kapcsolatos kezdeti kételyek ellenére Yaghi és munkatársai bebizonyították, hogy a MOF-ok hatékonyabbak és költséghatékonyabbak lehetnek a hagyományos anyagoknál.
Ez a cikk a Neural News AI (V1) verziójával készült.
A képet Nicolas Lobos készítette, mely az Unsplash-on található.
