Nobelprijs Chemie 2025 voor Pioniers van Metal-Organic Frameworks: Kitagawa, Robson en Yaghi Geëerd

Op 8 oktober 2025 werd de Nobelprijs voor Scheikunde toegekend aan Professor Susumu Kitagawa, Professor Richard Robson en Professor Omar M. Yaghi voor hun fundamentele werk aan de ontwikkeling van Metal-Organic Frameworks (MOFs). Deze poreuze materialen, ook bekend als poreuze coördinatiepolymeren, hebben de materiaalkunde gerevolutioneerd door hun ongekende vermogen tot het gecontroleerd opslaan en afgeven van gassen en andere stoffen. De Nobelcommissie erkende hiermee de kracht van het ontwerpen van materie op moleculair niveau, wat verreikende gevolgen heeft voor milieu- en energievraagstukken.

De bijdrage van Professor Kitagawa, geboren in 1951 en verbonden aan de Kyoto Universiteit, ligt in zijn vroege visie op poreuze structuren. In 1989, toen hij nog aan de Kindai Universiteit werkte, demonstreerde Kitagawa de mogelijkheid om honingraatachtige structuren te creëren door metalen en organische verbindingen te combineren. Zijn eerste wetenschappelijke publicatie hierover in 1997 markeerde een keerpunt in het veld. Professor Robson, van de Universiteit van Melbourne, legde in 1989 de basis door koperionen te combineren met een organische molecule om het eerste ruimtelijke kristal met holtes te vormen, hoewel dit eerste materiaal nog instabiel was. Professor Yaghi van de Universiteit van Californië, Berkeley, leverde cruciale bijdragen aan de stabiliteit en het 'fine-tunen' van deze materialen in de jaren negentig.

De essentie van MOFs is hun aanpasbare moleculaire architectuur, waardoor ze specifieke stoffen kunnen sorteren of vasthouden. Toepassingen variëren van het afvangen van koolstofdioxide en het zuiveren van giftige dampen tot het oogsten van water uit woestijnlucht en het opslaan van waterstof. Professor Kitagawa's werk onderscheidde zich door zijn focus op 'flexibele MOFs', of 'zachte poreuze kristallen', die hun vorm kunnen aanpassen onder invloed van externe prikkels, zoals gasabsorptie, en daarna terugkeren naar hun oorspronkelijke staat. Dit dynamische gedrag, dat hij in 2009 verder uitwerkte, is een sleutelonderscheid met rigide poreuze materialen.

De erkenning op 8 oktober 2025 onderstreept de potentie van deze technologie. Onderzoekers richten zich nu op het verbeteren van de stabiliteit voor grootschalige industriële toepassing, inclusief weerstand tegen vocht. De innovaties die voortkomen uit dit baanbrekende werk zullen naar verwachting leiden tot fundamentele doorbraken in de materiaalkunde, wat de weg effent voor een duurzamere en efficiëntere toekomst. Professor Kitagawa is de negende Japanner die de Nobelprijs voor Scheikunde ontvangt en de tweede Japanse laureaat in 2025.