Premio Nobel de Química 2025: Los Arquitectos de Espacios Moleculares

El 8 de octubre de 2025, la Real Academia Sueca de las Ciencias anunció a los galardonados con el Premio Nobel de Química: Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar M. Yaghi. Este prestigioso reconocimiento se otorga por su trabajo pionero en el desarrollo de las estructuras conocidas como Marcos Metal-Orgánicos (MOF), una invención que ha inaugurado una nueva era en la arquitectura molecular. Este avance ha abierto vastas posibilidades en el diseño y la síntesis de materiales porosos con propiedades fisicoquímicas singulares. La dotación total del premio, que asciende a 11 millones de coronas suecas, será distribuida equitativamente entre los tres científicos.

La esencia de este descubrimiento radica en la fabricación de estructuras cristalinas con porosidad intrínseca. En estos materiales, los iones metálicos actúan como nodos estructurales, interconectados por moléculas orgánicas alargadas. El resultado es la creación de materiales con cavidades internas inmensas, permitiendo el tránsito libre de gases y otras sustancias químicas. Estas construcciones son, en esencia, edificaciones moleculares con espacios internos diseñados a medida. Este control a nivel molecular sobre las características del material lo convierte en una herramienta invaluable en innumerables campos de la ciencia y la ingeniería. Heiner Linke, presidente del Comité del Nobel de Química, ilustró su funcionalidad comparándolos con el bolso de Hermione en la saga de Harry Potter: pequeño por fuera, pero increíblemente espacioso por dentro.

La trayectoria hacia este logro fundamental se desarrolló en varias etapas cruciales. Richard Robson, de la Universidad de Melbourne, sentó las bases conceptuales en 1989, logrando unir cobre con ligandos orgánicos para formar un cristal amplio, aunque inicialmente inestable. Posteriormente, entre 1992 y 2003, Susumu Kitagawa, de la Universidad de Kioto, demostró la maleabilidad de los MOF y su capacidad para permitir el paso de gases, ampliando significativamente su potencial de aplicación práctica. Omar M. Yaghi, de la Universidad de California en Berkeley, consolidó este campo al desarrollar estructuras de gran estabilidad y al acuñar el término “química reticular” para describir el enfoque modular de su diseño. En 1999, Yaghi presentó el MOF-5, un material con una porosidad ultra alta capaz de soportar temperaturas de hasta 300°C sin degradarse, estableciéndose como una tecnología fundamental. Gracias a su labor conjunta, los químicos han podido diseñar ya decenas de miles de variantes distintas de MOF.

El potencial de los MOF se alinea perfectamente con el legado de Alfred Nobel, buscando el mayor beneficio para la humanidad. Estos materiales ya se están utilizando para capturar humedad del aire en zonas desérticas, para la captura de dióxido de carbono —esencial en la lucha contra el cambio climático—, en la purificación de agua eliminando contaminantes como los PFAS, y en biomedicina para la administración dirigida de fármacos. Adicionalmente, los MOF son eficaces en catálisis química, en el almacenamiento y transporte de hidrógeno, y en el desarrollo de sensores para la detección de sustancias tóxicas. En el panorama actual, el sector del almacenamiento de gases lidera el mercado, representando aproximadamente el 40% de la cuota en 2025, lo que subraya su importancia para la seguridad energética, especialmente en lo referente al hidrógeno.

El mercado de los Marcos Metal-Orgánicos está experimentando una expansión notable. Su valor en 2024 se estimó en unos 0,51 mil millones de dólares estadounidenses, con proyecciones que apuntan a alcanzar los 1,70 mil millones de dólares para el año 2030, lo que implica una tasa de crecimiento anual compuesta del 22,1%. Actualmente, los MOF basados en zinc acaparan una porción considerable del mercado, alcanzando cerca del 27,8% en 2025, debido a su versatilidad inherente. Este auge se impulsa por la creciente demanda de tecnologías sostenibles y la exploración de nuevas aplicaciones industriales para estos materiales.

A pesar de recibir el máximo reconocimiento científico, el profesor Robson regresó a sus labores docentes al día siguiente del anuncio, impartiendo una clase a estudiantes de primer año. Este acto sirve como un recordatorio palpable de la conexión ineludible entre la investigación fundamental y la transmisión del conocimiento a las nuevas generaciones. Estos avances en la ciencia de los materiales abren avenidas inéditas para que químicos e ingenieros diseñen materiales con propiedades predefinidas. El esfuerzo colaborativo de estos tres científicos no solo ha impulsado la química, sino que también inspira a la próxima ola de investigadores a perseguir la innovación interdisciplinaria con ahínco.