+1 Київ
Лауреати Нобелівської премії з хімії 2025 року створили молекулярні конструкції з великими просторами, через які можуть проходити гази й інші хімічні речовини. Ці конструкції, металоорганічні каркаси, можна використовувати для збирання води з повітря пустель, уловлювання вуглекислого газу, зберігання токсичних газів або каталізу хімічних реакцій.
У їхніх конструкціях іони металів відіграють роль наріжних каменів, пов'язаних довгими органічними молекулами. Водночас іони металів і молекули організовані в кристали, які містять великі порожнини. Ці пористі матеріали мають назву металоорганічні каркаси. Змінюючи будівельні блоки, хіміки можуть проєктувати їх для захоплення і зберігання певних речовин. Структури можуть керувати хімічними реакціями або проводити електроенергію.
"Металоорганічні каркаси мають величезний потенціал, відкриваючи раніше не бачені можливості для створення індивідуальних матеріалів із новими функціями", – сказав голова Нобелівського комітету з хімії Гайнер Лінке.
У комітеті розповіли, що 1989 року Робсон експериментував із використанням внутрішніх властивостей атомів по-новому. Він поєднав позитивно заряджені іони міді із чотирипроменевою молекулою. Ця молекула мала хімічну групу, яка притягувалася до іонів міді на кінці кожної з гілок. Поєднавшись, вони утворили впорядкований, об'ємний кристал, заповнений незліченними порожнинами.
Робсон одразу зрозумів потенціал своєї молекулярної конструкції, але вона виявилася нестабільною й легко руйнувалася. Кітагава і Ягхі заклали міцну основу для цього методу будівництва. У період із 1992-го до 2003 року вони незалежно один від одного здійснили низку революційних відкриттів. Кітагава показав, що гази можуть затікати в конструкції й випливати з них, і передбачив, що металоорганічні каркаси можна зробити гнучкими. Ягхі створив дуже стійкий металоорганічний каркас і показав, що його можна модифікувати, надаючи нових бажаних властивостей.
