Prêmio Nobel de Química 2025: Os Arquitetos de Espaços Moleculares

No dia 8 de outubro de 2025, a Real Academia Sueca de Ciências anunciou os laureados com o Prêmio Nobel de Química: Susumu Kitagawa, Richard Robson e Omar M. Yaghi. A honraria foi concedida em reconhecimento ao trabalho pioneiro na criação das Estruturas Metalorgânicas (MOFs), um feito que inaugurou uma nova era na arquitetura molecular. Esta descoberta abriu caminhos inéditos para o design e a síntese de materiais com estruturas porosas, dotados de propriedades físico-químicas singulares. O prêmio, no valor de 11 milhões de coroas suecas, será dividido igualmente entre os três cientistas.

A essência desta revolução reside na capacidade de construir redes cristalinas porosas. Nelas, íons metálicos atuam como pontos de conexão, interligados por moléculas orgânicas alongadas. O resultado são materiais com cavidades internas vastíssimas, permitindo a livre circulação de gases e outras substâncias químicas. Tais arquiteturas são, em essência, construções moleculares com espaços internos meticulosamente planejados. Essa engenharia a nível molecular possibilita o controle preciso das características dos materiais, tornando-os inestimáveis em diversas áreas da ciência e tecnologia. O presidente do Comitê do Nobel de Química, Heiner Linke, fez uma analogia perspicaz, comparando as MOFs à bolsa da Hermione de Harry Potter: pequena por fora, mas incrivelmente espaçosa por dentro.

A jornada rumo a esta descoberta foi pavimentada em várias etapas cruciais. Richard Robson, da Universidade de Melbourne, estabeleceu a base conceitual em 1989, ao unir íons de cobre com moléculas orgânicas, gerando um cristal poroso, embora instável. Posteriormente, entre 1992 e 2003, Susumu Kitagawa, da Universidade de Kyoto, demonstrou a notável flexibilidade das MOFs e sua capacidade de permitir a passagem de gases, ampliando significativamente seu potencial de aplicação prática. Omar M. Yaghi, da Universidade da Califórnia em Berkeley, consolidou o campo ao desenvolver estruturas de extrema estabilidade e introduzir o termo “química reticular” para descrever a abordagem modular de seu projeto. Em 1999, Yaghi apresentou a MOF-5, um material com porosidade ultra-elevada, capaz de suportar temperaturas de até 300°C sem degradação, tornando-se uma tecnologia fundamental. O trabalho conjunto destes pesquisadores permitiu que a comunidade química projetasse dezenas de milhares de MOFs distintas.

O potencial das MOFs é colossal e alinha-se perfeitamente com o legado de Alfred Nobel, que visava o maior benefício para a humanidade. Estes materiais já estão sendo empregados na captação de água do ar em regiões desérticas e no sequestro de dióxido de carbono, fundamental para as metas climáticas. Além disso, são utilizados na purificação de água, incluindo a separação de PFAS, e na biomedicina, para sistemas de entrega direcionada de fármacos. As MOFs também se destacam na catálise de reações químicas, no armazenamento e transporte de hidrogênio, e no desenvolvimento de sensores para detecção de substâncias tóxicas. Atualmente, o segmento de armazenamento de gases lidera o mercado, representando cerca de 40% em 2025, o que sublinha sua importância para a segurança energética, especialmente no que tange ao hidrogênio.

O mercado das estruturas metalorgânicas exibe um crescimento vertiginoso. Em 2024, seu valor foi de aproximadamente 0,51 bilhão de dólares americanos, com projeções de atingir 1,70 bilhão de dólares até 2030, representando uma taxa de crescimento anual composta de 22,1%. Em 2025, as MOFs baseadas em zinco detêm uma fatia considerável do mercado, cerca de 27,8%, devido à sua versatilidade. Este avanço é impulsionado tanto pela crescente demanda por tecnologias sustentáveis quanto pela expansão das aplicações industriais dessas estruturas.

O Professor Robson, mesmo após receber a mais alta distinção, retornou às suas atividades de ensino no dia seguinte ao anúncio, ministrando uma aula para alunos do primeiro ano. Este gesto serve como um poderoso lembrete da conexão intrínseca entre a pesquisa fundamental e a transmissão de conhecimento para as novas gerações. Estas conquistas no campo da ciência dos materiais abrem novos horizontes para químicos e engenheiros na criação de materiais com funcionalidades pré-determinadas. O esforço colaborativo destes três cientistas não apenas impulsionou a química, mas também inspira uma nova leva de pesquisadores a buscar inovações interdisciplinares.