২০২৫ সালের রসায়ন নোবেল পুরস্কার: আণবিক স্থানের স্থপতিরা

২০২৫ সালের ৮ অক্টোবর, রয়্যাল সুইডিশ অ্যাকাডেমি অফ সায়েন্সেস রসায়নে নোবেল পুরস্কার ঘোষণা করে। এই সম্মাননা লাভ করেন তিন বিজ্ঞানী—সুসুমু কিতাগাওয়া, রিচার্ড রবসন এবং ওমর এম. ইয়াগি। তাঁদের এই স্বীকৃতি প্রদান করা হয় মেটাল-অর্গানিক ফ্রেমওয়ার্কস (MOF) উদ্ভাবনী বিকাশের জন্য, যা আণবিক স্থাপত্যবিদ্যার ক্ষেত্রে এক নতুন দিগন্ত উন্মোচন করেছে। এই যুগান্তকারী আবিষ্কার ছিদ্রযুক্ত কাঠামোযুক্ত উপকরণ সংশ্লেষণ ও নকশার ক্ষেত্রে নতুন সম্ভাবনা সৃষ্টি করেছে, যার অনন্য ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। পুরস্কারের মোট ১১ মিলিয়ন সুইডিশ ক্রোনা বিজয়ীদের মধ্যে সমানভাবে ভাগ করে দেওয়া হবে।

এই বৈপ্লবিক সাফল্যের মূল নিহিত রয়েছে ছিদ্রযুক্ত স্ফটিক কাঠামো তৈরির কৌশলে। এই কাঠামোতে ধাতব আয়নগুলি মূল কেন্দ্রবিন্দু হিসেবে কাজ করে, যা দীর্ঘ জৈব অণু দ্বারা সংযুক্ত থাকে। এর ফলস্বরূপ এমন উপাদান তৈরি হয়, যার অভ্যন্তরে বিশাল ফাঁকা স্থান থাকে, যেখানে গ্যাস এবং অন্যান্য রাসায়নিক যৌগ অবাধে চলাচল করতে পারে। এই নকশাগুলি আণবিক স্তরে উপাদানের বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণ করার সুযোগ দেয়, যা বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির বিভিন্ন ক্ষেত্রে অমূল্য প্রমাণিত হয়েছে। নোবেল কমিটির রসায়ন বিভাগের চেয়ারম্যান হাইনার লিঙ্কে এই উদ্ভাবনকে হারমায়োনি গ্রেঞ্জারের জাদুকরী ব্যাগের সঙ্গে তুলনা করেছেন—বাইরে থেকে ছোট হলেও ভেতরে ধারণক্ষমতা বিশাল।

এই আবিষ্কারের পথটি ছিল বহু স্তরবিশিষ্ট। মেলবোর্ন বিশ্ববিদ্যালয়ের রিচার্ড রবসন ১৯৮৯ সালে তামার আয়নকে জৈব অণুর সঙ্গে যুক্ত করে একটি প্রশস্ত কিন্তু অস্থায়ী স্ফটিক তৈরি করার মাধ্যমে ধারণাগত ভিত্তি স্থাপন করেন। পরবর্তীকালে, ১৯৯২ থেকে ২০০৩ সালের মধ্যে কিয়োটো বিশ্ববিদ্যালয়ের সুসুমু কিতাগাওয়া MOF-এর নমনীয়তা এবং গ্যাস পরিবহনের ক্ষমতা প্রদর্শন করেন, যা এর ব্যবহারিক প্রয়োগের সম্ভাবনাকে বহুগুণ বাড়িয়ে তোলে। অন্যদিকে, ইউনিভার্সিটি অফ ক্যালিফোর্নিয়া, বার্কলের ওমর এম. ইয়াগি অত্যন্ত স্থিতিশীল কাঠামো তৈরি করে এই ক্ষেত্রকে শক্তিশালী করেন এবং এই কাঠামোগুলির মডুলার নকশার পদ্ধতি বোঝাতে ‘রেটিকুলার কেমিস্ট্রি’ শব্দটি প্রবর্তন করেন। ১৯৯৯ সালে ইয়াগি MOF-5 নামক একটি উপাদান প্রদর্শন করেন, যা অত্যন্ত ছিদ্রযুক্ত এবং ৩০০° সেলসিয়াস পর্যন্ত তাপমাত্রা সহ্য করতে সক্ষম, যা একটি মূল প্ল্যাটফর্ম প্রযুক্তি হিসেবে গণ্য হয়। তাঁদের সম্মিলিত প্রচেষ্টার ফলে রসায়নবিদরা হাজার হাজার ভিন্ন ভিন্ন MOF নকশা করতে সক্ষম হয়েছেন।

অ্যালফ্রেড নোবেলের মানবজাতির জন্য সর্বোচ্চ কল্যাণের অঙ্গীকারের সঙ্গে MOF-এর সম্ভাবনা পুরোপুরি সামঞ্জস্যপূর্ণ। এই উপকরণগুলি ইতিমধ্যেই মরুভূমির বাতাস থেকে জল সংগ্রহ, জলবায়ু লক্ষ্যমাত্রার জন্য গুরুত্বপূর্ণ কার্বন ডাই অক্সাইড শোষণ, দূষক পদার্থ থেকে জল পরিশোধন (পিএফএএস পৃথকীকরণ সহ), এবং লক্ষ্যযুক্ত ওষুধ সরবরাহের জন্য বায়োমেডিসিনে ব্যবহৃত হচ্ছে। উপরন্তু, MOF সফলভাবে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অনুঘটক হিসেবে, হাইড্রোজেন সংরক্ষণ ও পরিবহনে, এবং বিষাক্ত পদার্থ শনাক্তকরণের জন্য সেন্সর তৈরিতে ব্যবহৃত হচ্ছে। গ্যাস সংরক্ষণের ক্ষেত্রটি বর্তমানে বাজারে প্রভাবশালী, যা ২০২৫ সালে প্রায় ৪০% বাজার দখল করে আছে, যা শক্তি সুরক্ষার ক্ষেত্রে, বিশেষত হাইড্রোজেন সংরক্ষণে, তাদের গুরুত্ব তুলে ধরে।

মেটাল-অর্গানিক ফ্রেমওয়ার্কসের বাজার দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে। ২০২৪ সালে এর বাজার মূল্য ছিল প্রায় ০.৫১ বিলিয়ন মার্কিন ডলার, যা ২০৩০ সালের মধ্যে বার্ষিক ২২.১% গড় বৃদ্ধির হারে ১.৭০ বিলিয়ন মার্কিন ডলারে পৌঁছাবে বলে অনুমান করা হচ্ছে। বর্তমানে জিঙ্ক-ভিত্তিক MOF গুলি তাদের বহুমুখীতার কারণে বাজারে একটি উল্লেখযোগ্য অংশ, প্রায় ২৭.৮% (২০২৫ সালে), দখল করে আছে। পরিবেশবান্ধব প্রযুক্তির চাহিদা বৃদ্ধি এবং MOF-এর নতুন শিল্প প্রয়োগের বিকাশের ফলেই এই প্রবৃদ্ধি ঘটছে।

অত্যন্ত উচ্চ সম্মাননা লাভ করা সত্ত্বেও, অধ্যাপক রবসন পুরস্কার ঘোষণার পরের দিনই প্রথম বর্ষের শিক্ষার্থীদের ক্লাস নিতে ফিরে যান। এটি মৌলিক গবেষণা এবং নতুন প্রজন্মের কাছে জ্ঞান হস্তান্তরের অবিচ্ছেদ্য সংযোগের এক চমৎকার উদাহরণ। বস্তু বিজ্ঞানের এই অগ্রগতি রসায়নবিদ ও প্রকৌশলীদের জন্য পূর্বনির্ধারিত বৈশিষ্ট্যযুক্ত উপাদান তৈরির নতুন দিগন্ত উন্মোচন করেছে। এই তিন বিজ্ঞানীর সম্মিলিত প্রচেষ্টা কেবল রসায়নকে এগিয়ে নিয়ে যায়নি, বরং এটি নতুন গবেষকদের আন্তঃবিভাগীয় উদ্ভাবনের জন্য অনুপ্রাণিত করছে।