Нобелевскую премию по химии присудили за разработку металлоорганических каркасов

Нобелевский комитет 8 октября 2025 года объявил лауреатов премии по химии. Высшую научную награду в этом году получили трое выдающихся ученых: японский химик Сусуму Китагава, британский ученый Ричард Робсон и американский исследователь Омар Ягхи.

Нобелевскую премию в области химии присудили Сусуму Китагаве из Университета Киото, Ричарду Робсону из Университета Мельбурна и Омару М. Яги из Университета Калифорнии.

Награда присуждена за разработку металлоорганических каркасов (MOF — Metal-Organic Frameworks) — новейших материалов с уникальной структурой, которые имеют огромное практическое значение для науки и промышленности.

Лауреаты создали новый тип молекулярных конструкций, состоящих из ионов металлов и длинных органических молекул. Вместе ионы металлов и молекулы организованы в кристаллы, содержащие большие полости, через которые могут проходить газы и другие химические вещества. В зависимости от состава эти соединения можно спроектировать для захвата и хранения определенных веществ, управления химическими реакциями или проведения электричества.

«Металлоорганические каркасы обладают огромным потенциалом, открывая ранее невиданные возможности для создания материалов с новыми функциями», — прокомментировал председатель Нобелевского комитета по химии Хайнер Линке.

В результате эти соединения формируют кристаллические решетки с большими полостями, через которые могут проходить газы или жидкости. Такое строение открыло путь к созданию материалов, способных:

• улавливать углекислый газ,
• получать воду прямо из воздуха,
• хранить токсичные газы,
• ускорять химические реакции.

Ученые фактически заложили основу новой архитектуры на молекулярном уровне, где химики могут «настраивать» свойства материала в зависимости от потребностей — от проводимости до избирательного поглощения веществ.

Как развивалась идея

Начало исследований еще в 1989 году положил Ричард Робсон. Он первым соединил ионы меди с органическими молекулами, образовав кристалл, похожий на бриллиант, но с большим количеством полостей внутри. Хотя созданный им материал оказался неустойчивым, именно это открытие стало отправной точкой для дальнейших разработок.

В 1990-х годах к исследованиям присоединились Сусуму Китагава и Омар Ягхи, которые усовершенствовали методику создания металлоорганических каркасов. Они доказали, что такие структуры могут быть гибкими, стабильными и управляемыми, то есть пригодными для практического применения. С тех пор химики разработали десятки тысяч вариаций MOF, каждая из которых имеет свои особые свойства.

Сегодня эти материалы активно используются для очистки воды, переработки промышленных выбросов, нейтрализации токсичных веществ и даже получения питьевой воды в пустынях.

Значение открытия

Металлоорганические каркасы — это одно из самых перспективных направлений современной химии. Они сочетают в себе высокую стабильность, низкий вес и способность «захватывать» молекулы определенного типа. Именно эти свойства открывают путь к зеленым технологиям будущего, включая очистку атмосферы от CO₂, создание энергоэффективных сенсоров и новых типов катализаторов.

8.10.2025