Nobelpreis 2025: Molekulare Strukturen helfen, die größten Herausforderungen der Menschheit zu lösen

Am 8. Oktober beschloss die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften, den Nobelpreis für Chemie 2025 an drei Wissenschaftler zu verleihen: Herrn Susumu Kitagawa von der Universität Kyoto (Japan), Herrn Richard Robson von der Universität Melbourne (Australien) und Herrn Omar M. Yaghi von der Universität California, Berkeley (USA) für ihre Arbeit bei der Entwicklung von Metall-organischen Gerüstverbindungen (MOFs), einer flexiblen Molekülstruktur, die zur Lösung der größten Herausforderungen der Menschheit beiträgt.

Die Wissenschaftler schufen Molekülstrukturen mit großen Zwischenräumen, die die Zirkulation von Gasen und anderen Chemikalien ermöglichen.

Diese metallorganische Gerüststruktur könnte genutzt werden, um Wasser aus der Wüstenluft zu gewinnen, CO2 zu binden, giftige Gase zu speichern oder chemische Reaktionen zu katalysieren. MOFs können auch chemische Reaktionen fördern oder Strom leiten.

„MOFs haben ein enormes Potenzial und bieten beispiellose Möglichkeiten, Materialien mit neuen Funktionen anzupassen“, sagte Heiner Linke, Vorsitzender des Nobelkomitees für Chemie.

Alles begann im Jahr 1989, als der Wissenschaftler Robson damit experimentierte, die inhärenten Eigenschaften von Atomen auf neue Weise zu nutzen.

Er kombinierte positiv geladene Kupferionen mit einem vierarmigen Molekül. Dieses Molekül besitzt eine chemische Gruppe, die von den Kupferionen am Ende jedes Arms angezogen wird. Durch die Kombination verbinden sich die Moleküle zu einem geräumigen, wohlgeordneten Kristall, ähnlich einem Diamanten mit unzähligen Poren.

Herr Robson erkannte sofort das Potenzial dieser Molekülstruktur, doch zu diesem Zeitpunkt war sie instabil und neigte zum Zusammenbruch.

Von 1992 bis 2003 legten die Wissenschaftler Kitagawa und Yaghi eine solide Grundlage für die oben genannte Methode.

Herr Kitagawa demonstrierte, dass Gas in die Strukturen hinein- und aus ihnen herausströmen kann, und sagte voraus, dass MOFs flexibel gemacht werden könnten.

Yaghi seinerseits hat ein sehr stabiles MOF geschaffen und gezeigt, dass diese Struktur durch rationales Design modifiziert werden kann, wodurch ihr neue und wünschenswerte Eigenschaften verliehen werden.

Nach den bahnbrechenden Entdeckungen der Preisträger haben Chemiker Zehntausende verschiedener MOFs entwickelt.

Einige von ihnen haben zur Lösung der größten Herausforderungen der Menschheit beigetragen, beispielsweise durch die Trennung von PFAS (ewigen Chemikalien) aus dem Wasser, den Abbau von Arzneimittelspuren in der Umwelt, die Abscheidung von CO2 oder die Gewinnung von Wasser aus der Wüstenluft./.

(TTXVN/Vietnam+)

Quelle: https://www.vietnamplus.vn/nobel-2025-structural-parts-help-solve-the-largest-challenge-of-humanity-post1069015.vnp