वर्ष 2025 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार: आणविक स्थानों के वास्तुकार

रॉयल स्वीडिश एकेडमी ऑफ साइंसेज ने 8 अक्टूबर 2025 को रसायन विज्ञान के क्षेत्र में नोबेल पुरस्कार तीन प्रतिष्ठित वैज्ञानिकों—सुसुमु किटागावा, रिचर्ड रॉबसन और उमर एम. यागी—को संयुक्त रूप से प्रदान किया। यह सम्मान उन्हें मेटल-ऑर्गेनिक फ्रेमवर्क (MOF) के अभूतपूर्व विकास के लिए दिया गया, जिसने आणविक वास्तुकला के क्षेत्र में एक नया अध्याय खोला है। इस महत्वपूर्ण उपलब्धि ने छिद्रपूर्ण संरचना वाली सामग्रियों के संश्लेषण और डिजाइन के लिए नए रास्ते खोले हैं, जिनमें अद्वितीय भौतिक-रासायनिक गुण मौजूद हैं। पुरस्कार राशि 11 मिलियन स्वीडिश क्रोनर तीनों विजेताओं में समान रूप से विभाजित की जाएगी।

इस वैज्ञानिक सफलता का मूल तत्व छिद्रपूर्ण क्रिस्टलीय संरचनाओं का निर्माण है। इन संरचनाओं में, धातु आयन केंद्रीय नोडल बिंदु के रूप में कार्य करते हैं, जिन्हें लंबी कार्बनिक अणुओं द्वारा आपस में जोड़ा जाता है। परिणामस्वरूप, ऐसी सामग्रियां बनती हैं जिनमें विशाल आंतरिक रिक्त स्थान होते हैं, जिनके माध्यम से गैसें और अन्य रासायनिक यौगिक आसानी से गुजर सकते हैं। ये संरचनाएं अनिवार्य रूप से बड़े, विशेष रूप से डिजाइन किए गए स्थानों वाले आणविक भवन हैं। यह आणविक स्तर पर सामग्रियों के गुणों को नियंत्रित करने की क्षमता प्रदान करता है, जिससे वे विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों के लिए अमूल्य बन जाते हैं। नोबेल समिति के रसायन विज्ञान के अध्यक्ष, हेनर लिन्के ने इनकी तुलना 'हैरी पॉटर' की हर्माइनी की जादुई थैली से की—बाहर से छोटी, लेकिन अंदर से अत्यंत विशाल।

इस महत्वपूर्ण खोज तक पहुंचने का मार्ग कई चरणों में पूरा हुआ। मेलबर्न विश्वविद्यालय के रिचर्ड रॉबसन ने 1989 में वैचारिक आधार तैयार किया, जब उन्होंने तांबे के आयनों को कार्बनिक अणुओं से जोड़कर एक विशाल लेकिन अस्थिर क्रिस्टल बनाया। इसके बाद, 1992 और 2003 के बीच, क्योटो विश्वविद्यालय के सुसुमु किटागावा ने MOF की लचीलेपन और उनके माध्यम से गैसों के पारगमन की क्षमता को प्रदर्शित किया, जिससे उनके व्यावहारिक अनुप्रयोगों की संभावनाएं काफी बढ़ गईं। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले के उमर एम. यागी ने इस क्षेत्र को मजबूत किया; उन्होंने अत्यधिक स्थिर संरचनाएं विकसित कीं और उनके मॉड्यूलर डिजाइन दृष्टिकोण का वर्णन करने के लिए 'रेटिकुलर केमिस्ट्री' शब्द गढ़ा। वर्ष 1999 में, यागी ने MOF-5 का प्रदर्शन किया, जो एक अति-छिद्रपूर्ण सामग्री है जो बिना विघटित हुए 300°C तक का तापमान सहन कर सकती है और यह एक प्रमुख आधारभूत तकनीक बन गई। उनके सामूहिक प्रयासों ने रसायनज्ञों को हजारों विभिन्न प्रकार के MOF डिजाइन करने में सक्षम बनाया।

MOF की क्षमताएं अपार हैं और ये अल्फ्रेड नोबेल के मानवता को अधिकतम लाभ पहुंचाने के आदर्श वाक्य के अनुरूप हैं। इन सामग्रियों का उपयोग अब रेगिस्तानी हवा से पानी एकत्र करने, जलवायु लक्ष्यों के लिए महत्वपूर्ण कार्बन डाइऑक्साइड को पकड़ने, प्रदूषकों, जिनमें PFAS भी शामिल हैं, से पानी शुद्ध करने और लक्षित दवा वितरण प्रणालियों के लिए बायोमेडिसिन में किया जा रहा है। इसके अतिरिक्त, MOF का सफलतापूर्वक उपयोग रासायनिक प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में, हाइड्रोजन के भंडारण और परिवहन के लिए, और जहरीले पदार्थों का पता लगाने के लिए सेंसर बनाने में किया जा रहा है। गैस भंडारण क्षेत्र बाजार में प्रमुख है, जो 2025 में लगभग 40% हिस्सेदारी रखता है, जो ऊर्जा सुरक्षा सुनिश्चित करने, विशेष रूप से हाइड्रोजन भंडारण में, उनकी महत्वपूर्ण भूमिका को रेखांकित करता है।

मेटल-ऑर्गेनिक फ्रेमवर्क का बाजार तेजी से विस्तार कर रहा है। 2024 में इसका मूल्यांकन लगभग 0.51 बिलियन अमेरिकी डॉलर था, और यह अनुमान है कि 2030 तक यह 1.70 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंच जाएगा, जिसकी चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) 22.1% रहने की उम्मीद है। वर्तमान में, जिंक-आधारित MOF अपनी बहुमुखी प्रतिभा के कारण बाजार का एक महत्वपूर्ण हिस्सा, 2025 में लगभग 27.8% हिस्सा रखते हैं। यह वृद्धि मुख्य रूप से पर्यावरण-अनुकूल प्रौद्योगिकियों की बढ़ती मांग और MOF के नए औद्योगिक अनुप्रयोगों के विकास से प्रेरित है।

प्रोफेसर रॉबसन ने इस सर्वोच्च सम्मान की प्राप्ति के बावजूद, घोषणा के अगले ही दिन अपनी कक्षाओं में लौटकर प्रथम वर्ष के छात्रों को पढ़ाना जारी रखा। यह उनके मौलिक शोध और ज्ञान को नई पीढ़ी तक पहुंचाने के अटूट संबंध की याद दिलाता है। सामग्री विज्ञान में ये उपलब्धियां रसायनज्ञों और इंजीनियरों के लिए पहले से निर्धारित गुणों वाली सामग्रियां बनाने के नए क्षितिज खोलती हैं। इन तीन वैज्ञानिकों के संयुक्त प्रयासों ने न केवल रसायन विज्ञान को आगे बढ़ाया है, बल्कि यह नए शोधकर्ताओं को अंतःविषय नवाचारों के लिए भी प्रेरित करता है।