El japonés Susumu Kitagawa, el jordano-estadounidense Omar M. Yaghi y Richard Robson, nacido en Reino Unido, ganaron este miércoles el premio Nobel de Química por el desarrollo de las llamadas estructuras metalorgánicas.
«Estas construcciones, denominadas estructuras metalorgánicas, pueden utilizarse para recuperar agua del aire en el desierto, capturar dióxido de carbono, almacenar gases tóxicos o catalizar reacciones químicas«, precisó el jurado en un comunicado.
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El Comité del Nobel dijo que los tres galardonados «han desarrollado una nueva forma de arquitectura molecular». «Han creado construcciones moleculares con grandes espacios a través de los cuales pueden fluir gases y otros productos químicos«, agregó.
Gracias al desarrollo de estructuras metal-orgánicas, Kitagawa, Robson y Yaghi han brindado a los químicos nuevas oportunidades para resolver algunos de los retos a los que nos enfrentamos, destaca la Real Academia.
A raíz de los descubrimientos revolucionarios de los galardonados, investigadores han creado numerosas estructuras metal-orgánicas diferentes y funcionales.
Hasta el momento, en la mayoría de los casos, los materiales sólo han sido utilizados a pequeña escala.
Para aprovechar los beneficios de los materiales MOF, muchas empresas están invirtiendo ahora en su producción en masa y comercialización y algunas lo han conseguido. Así, por ejemplo, la industria electrónica puede ahora utilizar materiales MOF para contener algunos de los gases tóxicos necesarios para producir semiconductores. Otro MOF puede, por contra, descomponer gases nocivos, incluidos algunos que pueden utilizarse como armas químicas.
Numerosas empresas también están probando materiales que pueden capturar el dióxido de carbono de las fábricas y las centrales eléctricas, con el fin de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Algunos investigadores creen que las estructuras metal-orgánicas tienen un potencial tan enorme que serán el material del siglo XXI.
Yaghi creó un MOF muy estable y demostró que se puede modificar mediante un diseño racional, lo que le confiere propiedades nuevas y atractivas.
Kitagawa demostró que los gases pueden entrar y salir de las construcciones y predijo que las estructuras metal-orgánicas podrían hacerse flexibles.
Robson probó en 1989 a utilizar 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.
Cuando se combinaron, se unieron para formar un cristal espacioso y bien ordenado, como un diamante lleno de innumerables cavidades.
La importancia de los MOF, según científicos argentinos
“Es un premio super justo. En la comunidad de químicos nos veníamos preguntando hacía rato cuándo le iban a dar el premio a los MOF”, resaltó el investigador del Conicet Galo Soler Illia, director del Instituto de Nanosistemas de la Universidad Nacional de San Martín (INS, UNSAM).
El especialista explicó que los químicos premiados tuvieron creatividad para utilizar «algo muy usual en la química, que es el enlace de coordinación, para construir con una gran fantasía e inventiva, un montón de ladrillos y crear nuevos materiales. Algo alucinante que, después algunas décadas, ya se puede fabricar de manera masiva y barata, con lo cual tienen muchas aplicaciones y dentro de muy poco van a llegar al mercado. Además los he visto dar conferencias y son unos fenómenos”.
Soler Illia comparó los estructuras MOF con un edificio construido con vigas y conectores de esas vigas. Las vigas son moléculas orgánicas y los conectores, iones inorgánicos. Las MOF descubiertas por Robson y perfeccionadas por Kitagawa y Yaghi, “desataron una furia porque es como usar bloques de construcción como Legos para hacer edificios con habitaciones nanométricas, microscópicas, muy chiquitas, que pueden albergar gases”.
En Argentina existen muchos grupos científicos que usan a los MOF los usan para contaminantes, como censores, como bactericidas. “Estos compuestos son como un gran Lego con el que uno se puede entusiasmar y armar una enorme cantidad de bloques de construcción, y eso lleva a que vos tengas la oportunidad de de hacer edificios con paredes flexibles, con paredes que iluminan, con propiedades magnéticas. A partir de ciertas reacciones químicas muy simples se abre una puerta para tener una enorme cantidad de nuevas estructuras para una cantidad de aplicaciones prácticamente ilimitada”, enfatizó.
Uno de esos científicos que usa acá los MOF es Germán Gómez, investigador del Conicet por la Universidad de San Luis, quien los investiga para el campo del censado químico y la degradación de contaminantes mediante la fotocatálisis.
«Me aportaron una plataforma extraordinaria y muy versátil para desarrollar materiales con alta selectividad y sensibilidad. Son un gran aporte a la química y abrieron la puerta a materiales sólidos con propiedades diseñables”, resaltó en un comunicado difundido este miércoles por el Conicet.
“Es excelente que le hayan otorgado este premio en conjunto. Significa la validación de décadas de trabajo en las cuales se han utilizado los MOF para enormes posibilidades y aplicaciones que van más allá de lo teórico”, dice Gómez, quien tuvo la oportunidad de conocer a Yaghi en 2024, cuando le otorgaron el título honoris causa en la Universidad Nacional de Córdoba. «Doy fe de que es un científico muy amable y abierto a las colaboraciones y siempre se muestra activo hacia el uso de estos materiales para aplicaciones realmente llamativas».
El tercer premio anunciado esta semana
Hans Ellegren, secretario general de la Real Academia de Ciencias de Suecia, anunció el miércoles el nombre de los galardonados en Estocolmo. Es el tercer premio anunciado esta semana.
Robson está afiliado a la Universidad de Melbourne, Australia, Kitagawa a la de Kioto en Japón y Yaghi a la Universidad de California, Berkeley.
Entre 1901 y 2024 se han concedido 116 premios de química a 195 personas.
En 2024 se premió a David Baker, un bioquímico de la Universidad de Washington en Seattle, y a Demis Hassabis y John Jumper, informáticos de Google DeepMind, un laboratorio de investigación de inteligencia artificial británico-estadounidense con sede en Londres.
Los tres fueron galardonados por descubrir potentes técnicas para descifrar e incluso diseñar nuevas proteínas, los componentes básicos de la vida. Su trabajo utilizó tecnologías avanzadas, incluyendo inteligencia artificial, y tiene el potencial de transformar la forma en la que se fabrican nuevos medicamentos y otros materiales.
El primer Nobel de 2025 fue anunciado el lunes. El premio en Medicina fue para Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell y el Dr. Shimon Sakaguchi por sus descubrimientos sobre la tolerancia inmunológica periférica.
El martes se falló el de Física, que recayó en John Clarke, Michel H. Devoret y John M. Martinis por su investigación sobre el intrigante efecto túnel cuántico que impulsa las comunicaciones y la computación digital cotidianas.
El jueves se anunciará el ganador en Literatura, el viernes el del Nobel de la Paz y el premio de Economía se fallará el próximo lunes.
La ceremonia de entrega de premios se celebrará el 10 de diciembre, en el aniversario de la muerte de Alfred Nobel, el creador de los galardones. Nobel fue un adinerado industrial sueco y el inventor de la dinamita. Murió en 1896.
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