+5 Киев
Лауреаты Нобелевской премии по химии 2025 года создали молекулярные конструкции с большими пространствами, через которые могут проходить газы и другие химические вещества. Эти конструкции, металлоорганические каркасы, могут использоваться для сбора воды из воздуха пустынь, улавливания углекислого газа, хранения токсичных газов или катализа химических реакций.
В их конструкциях ионы металлов играют роль краеугольных камней, связанных длинными органическими молекулами. Вместе ионы металлов и молекулы организованы в кристаллы, содержащие большие полости. Эти пористые материалы называются металлоорганическими каркасами. Изменяя строительные блоки, химики могут проектировать их для захвата и хранения определенных веществ. Структуры также могут управлять химическими реакциями или проводить электричество.
"Металлоорганические каркасы обладают огромным потенциалом, открывая ранее невиданные возможности для создания индивидуальных материалов с новыми функциями", – сказал председатель Нобелевского комитета по химии Хайнер Линке.
В комитете рассказали, что в 1989 году Робсон экспериментировал с использованием внутренних свойств атомов по-новому. Он соединил положительно заряженные ионы меди с четырехлучевой молекулой. Эта молекула имела химическую группу, которая притягивалась к ионам меди на конце каждой из ветвей. Соединившись, они образовали упорядоченный, объемный кристалл, заполненный бесчисленными полостями.
Робсон сразу понял потенциал своей молекулярной конструкции, но она оказалась нестабильной и легко разрушалась. Китагава и Яги заложили прочную основу для этого метода строительства. В период с 1992-го по 2003 год они независимо друг от друга совершили ряд революционных открытий. Китагава показал, что газы могут втекать в конструкции и вытекать из них, и предсказал, что металлоорганические каркасы можно сделать гибкими. Яги создал очень устойчивый металлоорганический каркас и показал, что его можно модифицировать, придавая ему новые желаемые свойства.
