Tri istraživača — Susumu Kitagawa, Richard Robson i Omar Yaghi — dobili su Nobelovu nagradu za hemiju za razvoj metalno-organskih okvira (MOF). MOF-ovi su kristalni materijali izuzetno velike poroznosti (do 90% slobodnog volumena); jedan gram može imati unutrašnju površinu sličnu fudbalskom terenu. Zbog prilagodljivosti, koriste se za hvatanje CO2, izvlačenje vode iz vazduha, skladištenje gasova, katalizu i čak provodljivost struje. Dalji napredak ubrzavaju eksperimenti sa novim metalima i alati poput AI-a.
Nobel Za MOF: Tri Istraživača Razvila Materijal Koji Može Promeniti Industriju
Nobel prize in chemistry award in front of beakers - AntonSAN/Shutterstock
Tri istraživača — Susumu Kitagawa, Richard Robson i Omar Yaghi — nagrađeni su Nobelovom nagradom za hemiju za razvoj metalno-organskih okvira (MOF). Ovaj porodica kristalnih, ekstremno poroznih materijala privukla je pažnju naučnika zbog izvanredne kombinacije praznog volumena i prilagodljivosti hemijskog sastava.
Šta su MOF‑ovi?
MOF-ovi su poređane strukture u kojima se metalni čvorovi povezuju organskim ligandima u trodimenzionalne mreže. Prema pregledu objavljenom u Chemical Reviews (januar 2012), do 90% zapremine nekog uzorka MOF-a može biti "slobodni volumen" — prostor bez čvrstih molekula materijala. To znači da jedan gram nekih MOF-ova ima ukupnu unutrašnju površinu uporedivu sa površinom fudbalskog terena.
Smokestacks at a coal-fired power plant spewing smoke - northlight/Shutterstock
Zašto Nobel?
Iako su prvi radovi na MOF-ovima nastali još 1989. godine (Richard Robson) i kasnije su ih dalje razvijali Susumu Kitagawa i Omar Yaghi, njihov uticaj je postao očigledan kroz niz primena i mogućnostira dizajna materijala sa ciljanim svojstvima. Kraljevska švedska akademija nauka je 8. oktobra 2025. saopštila da dodeljuje Nobelovu nagradu za hemiju trojici naučnika "za razvoj metalno-organskih okvira" — priznanje za koncept koji je otvorio potpuno nove pravce u materijalnim naukama.
Moguće primene i značaj
Glavne prednosti MOF-ova su njihova izuzetna prilagodljivost i veliki unutrašnji prostor. Neke od najperspektivnijih upotreba su:
- Hvatanje ugljen‑dioksida iz gasova termoelektrana i industrijskih emisija, što može pomoći u smanjenju emisija stakleničkih gasova.
- Izvlačenje vode iz vazduha u sušnim regionima — potencijalno rešenje za pristup pitkoj vodi.
- Skladištenje i bezbedno zadržavanje opasnih ili zapaljivih gasova (npr. vodonik, metan) uz veći stepen kontrole.
- Kataliza specifičnih hemijskih reakcija zahvaljujući mogućnosti da se ugradnje aktivnih mesta direktno u strukturu.
- Razvoj provodljivih MOF-ova, što je neuobičajeno jer prazni prostori obično otežavaju provodljivost; neki laboratoriji su već pokazali MOF-ove koji provode struju.
Kako se dalje razvijaju?
Naučnici eksperimentišu sa stotinama metala i organskih ligandâ, što daje "milione mogućih kombinacija" prema Mircea Dincău i drugima. Alati poput računarskog dizajna i veštačke inteligencije ubrzavaju pronalaženje optimalnih struktura — zamislite AI koji predlaže nanolattice dizajne jače od čelika ali lakše od pene, a prilagođene za specifične zadatke.
Napomena: Iako su perspektive velike, mnogi MOF-ovi još uvek zahtevaju dalje istraživanje radi skaliranja proizvodnje, stabilnosti u realnim uslovima i ekonomske isplativosti.
Pomozite nam da budemo bolji.
