Разработка с потенциал да реши някои от най-големите предизвикателства пред човечеството донесе Нобелова награда за химия на трима учени

Японецът Сусуму Китагава, британецът Ричард Робсън и йорданецът Омар Яги си поделят тазгодишната Нобелова награда за химия, пише сайтът Nobelprize.org.
Кралската шведска академия на науките взе решение да присъди престижното отличие на тримата учени за "разработването на метало-органични рамки". 
Създадената от Китагава, Робсън и Яги нова форма на молекулярна архитектура съдържа пространства за химични реакции.
Тазгодишните носители на Нобелова награда за химия създават молекулярни конструкции с големи пространства, през които могат да преминават газове и други химични вещества. Тези конструкции, наречени метало-органични рамки, могат да се използват за събиране на вода от пустинния въздух, улавяне на въглероден диоксид, съхранение на токсични газове или катализиране на химични реакции.
В създадените от тримата нобелови лауреати конструкции металните йони функционират като крайъгълни камъни, които са свързани с дълги органични (въглеродни) молекули. Заедно металните йони и молекулите са организирани така, че да образуват кристали, които съдържат големи кухини. 
Тези порести материали се наричат метало-органични рамки (MOF). Чрез промяна на градивните елементи, използвани в тях, химиците могат да ги проектират така, че да улавят и съхраняват специфични вещества. MOF могат също така да предизвикват химични реакции или да провеждат електричество.
"Метало-органичните рамки имат огромен потенциал, предоставяйки досега непредвидени възможности за изработване на персонализирани материали с нови функции", казва председателят на Нобеловия комитет по химия Хайнер Линке.
Всичко започва през 1989 г., когато Ричард Робсън тества използването на присъщите свойства на атомите по нов начин. Той комбинира положително заредени медни йони с четирираменна молекула. Когато бъдат комбинирани, те се свързват, за да образуват добре подреден порест кристал. Той прилича на диамант, изпълнен с безброй кухини.
Робсън веднага вижда потенциала на своята молекулярна конструкция, но тя е нестабилна и лесно се разпада. Въпреки това Сусуму Китагава и Омар Яги осигуряват солидна основа на този градивен метод - между 1992 и 2003 г. те правят поотделно поредица от революционни открития. 
Китагава показа, че газовете могат да влизат и излизат от конструкциите и предсказва, че металните структури (MOF) могат да бъдат направени гъвкави. Яги създава много стабилна структура и показва, че тя може да бъде модифицирана чрез рационален дизайн, придавайки й нови и желани свойства.
След революционните открития на Сусуму Китагава, Ричард Робсън и Омар Яги химиците създават десетки хиляди различни метало-органични рамки (MOF). Сред тях има такива, които могат да допринесат за решаването на някои от най-големите предизвикателства пред човечеството, с приложения, включващи отделянето от водата на т.нар. "вечни химикали" - пер- и полифлуороалкилираните вещества (PFAS), разграждането на следи от фармацевтични продукти в околната среда, улавянето на въглероден диоксид или събирането на вода от пустинния въздух.