Reconocimiento Global a la Arquitectura Molecular: El Legado de Kitagawa y los MOF

El 8 de octubre de 2025 se marcó un hito en la química material con el anuncio de que el Profesor Susumu Kitagawa compartiría el Premio Nobel de Química con Richard Robson y Omar M. Yaghi. Este galardón honra su trabajo fundamental en la conceptualización y desarrollo de los Marcos Metal-Orgánicos, conocidos universalmente como MOF. La distinción subraya que el dominio de la materia a escala molecular ofrece vías tangibles para el progreso colectivo.

La contribución de Kitagawa, nacido en 1951 y actual Vicepresidente Ejecutivo y Profesor Distinguido de la Universidad de Kioto, se centró en la comprensión profunda de estas estructuras porosas. Inspirado por la utilidad de lo aparentemente inútil, descubrió en 1989, siendo profesor asociado en la Universidad Kindai, la viabilidad de construir materiales con cavidades ordenadas uniendo componentes metálicos y orgánicos. Este hallazgo sentó las bases para lo que hoy se considera una de las clases de materiales más prometedoras del siglo XXI. Su primer artículo clave sobre el tema se publicó en 1997, lo que catalizó una intensa investigación a nivel mundial.

Los MOF son arquitecturas tridimensionales que funcionan como intrincados rompecabezas moleculares, formados por iones metálicos que actúan como nodos y moléculas orgánicas como enlaces. Esta construcción resulta en cristales con una porosidad extrema y superficies internas vastísimas; un fragmento del tamaño de un terrón de azúcar puede albergar una superficie equivalente a un campo de fútbol. Esta característica les confiere una versatilidad inigualable, permitiendo que las cavidades se diseñen a medida para interactuar selectivamente con otras sustancias.

El impacto de esta ciencia se extiende más allá del laboratorio, traduciéndose en soluciones para retos planetarios. Se anticipa que los avances derivados del trabajo de Kitagawa, Robson y Yaghi impulsarán innovaciones radicales en la ciencia de los materiales. Específicamente, los MOF son herramientas clave en la gestión ambiental y energética, empleándose para la captura eficiente de dióxido de carbono (CO2) para mitigar el cambio climático. Su potencial también abarca la purificación de agua y la extracción de humedad del aire desértico para generar agua potable.

El camino hacia el reconocimiento fue colaborativo. Robson inició el concepto en 1989 con la síntesis de estructuras con huecos, aunque inicialmente inestables. Kitagawa, quien obtuvo su doctorado en 1979, se enfocó en estabilizar y dotar de funcionalidad a estas estructuras, demostrando que podían ser flexibles y permitir el flujo de gases sin colapsar. Por su parte, Yaghi aportó el enfoque de diseño racional para diversificar y estabilizar aún más las variantes. Kitagawa, el noveno ciudadano japonés en recibir el Nobel de Química, ha trazado una senda para una nueva era de materiales porosos vitales para el bienestar humano.