Нобелевская премия по химии 2025 года присуждена за создание металл-органических каркасов: Китагава, Робсон и Яги отмечены за революцию в материаловедении

8 октября 2025 года Королевская академия наук Швеции объявила о присуждении Нобелевской премии по химии профессорам Сусуму Китагаве, Ричарду Робсону и Омару М. Яги. Награда стала признанием их основополагающего вклада в разработку металл-органических каркасов (MOF) — класса кристаллических гибридных материалов, обладающих рекордной пористостью и управляемой структурой.

Металл-органические каркасы представляют собой трехмерные решетки, где ионы металлов выступают в роли узлов, соединенных длинными органическими молекулами-линкерами. Эти структуры, сравнимые с «комнатами в отеле» или «сумкой Гермионы», обладают колоссальной удельной внутренней поверхностью, достигающей тысяч квадратных метров на грамм материала, что позволяет им избирательно поглощать и хранить газы и жидкости. Профессор Робсон заложил основу, получив в начале 1990-х годов первые предсказуемые трехмерные решетки, хотя его ранние образцы часто были нестабильны. Прорыв произошел благодаря дальнейшим исследованиям.

Профессор Китагава, который в 1989 году, будучи ассоциированным профессором в Университете Киндай, продемонстрировал возможность конструирования пористых материалов, предсказал гибкость MOF и их способность к «дыханию» — изменению структуры при поглощении/десорбции молекул. Его первая ключевая статья по теме вышла в 1997 году. В свою очередь, Омар Яги разработал методы рационального проектирования, что позволило создавать высокостабильные MOF, которые не разрушаются при нагревании или удалении включений, открыв путь к их широкому практическому применению.

Сегодня MOF называют материалом XXI века из-за их потенциала в решении глобальных проблем. Эти структуры активно используются в «зеленых» технологиях: для улавливания углекислого газа из промышленных выбросов, для сбора воды из воздуха в засушливых регионах, а также для эффективного хранения водорода в рамках развития чистой энергетики. Кроме того, они служат перспективными катализаторами в химических реакциях.

Профессор Китагава, родившийся в Киото в 1951 году и ныне являющийся Исполнительным вице-президентом и выдающимся профессором Киотского университета, выразил надежду, что его дальнейшая работа будет сосредоточена на использовании MOF для преобразования элементов, таких как углерод и кислород, из воздуха в полезные материалы с применением зеленой энергии. Профессор Китагава стал вторым гражданином Японии, удостоенным Нобелевской премии в 2025 году.