Kitagawa, Robson y Yaghi, ganadores del Nobel de Química 2025

Los investigadores Susumu Kitagawa (Kyoto University), Richard Robson (University of Melbourne) y Omar Yaghi (University of California) han sido galardonados con el Premio Nobel de Química 2025 por el desarrollo de una nueva forma de arquitectura molecular que permite crear estructuras con amplios espacios a través de los cuáles pueden fluir gases y otras sustancias químicas.

Estas estructuras, conocidas como estructuras metalorgánicas (MOF), pueden utilizarse para captar agua del aire del desierto, capturar dióxido de carbono, almacenar gases tóxicos o catalizar reacciones químicas. En las estructuras desarrolladas por estos investigadores, los iones metálicos funcionan como pilares unidos por largas moléculas orgánicas (carbonadas). Juntos, los iones y moléculas metálicas se organizan para formar cristales que contienen grandes cavidades. Al variar los componentes básicos de las MOF, los químicos pueden diseñarlas para capturar y almacenar sustancias específicas. Las MOF también pueden impulsar reacciones químicas o conducir electricidad.

“Las estructuras metalorgánicas tienen un enorme potencial, brindando oportunidades nunca antes vistas para materiales a medida con nuevas funciones”, afirmó Heiner Linke, presidente del Comité Nobel de Química.

Todo comenzó en 1989, cuando Richard Robson experimentó con el uso de las propiedades inherentes de los átomos de una forma novedosa. Combinó iones de cobre con carga positiva con una molécula de cuatro brazos; esta tenía un grupo químico que era atraído por los iones de cobre en el extremo de cada brazo. Al combinarse, se unieron para formar un cristal ordenado y espacioso. Era como un diamante lleno de innumerables cavidades.

Importantes aplicaciones prácticas

Robson reconoció de inmediato el potencial de su construcción molecular, pero era inestable y colapsaba con facilidad. Sin embargo, Susumu Kitagawa y Omar Yaghi sentaron las bases de este método de construcción y entre 1992 y 2003 realizaron, por separado, una serie de descubrimientos revolucionarios. Kitagawa demostró que los gases pueden fluir dentro y fuera de las estructuras y predijo que los MOF podrían ser flexibles. Yaghi creó un MOF muy estable y demostró que puede modificarse mediante diseño racional, dotándolo de propiedades nuevas y deseables.

Tras los revolucionarios descubrimientos de los galardonados, los químicos han construido decenas de miles de MOF diferentes. Algunos de ellos podrían contribuir a resolver algunos de los mayores desafíos de la humanidad, con aplicaciones que incluyen la separación de PFAS del agua, la descomposición de trazas de fármacos en el medio ambiente, la captura de dióxido de carbono o la recolección de agua del aire del desierto.