Prémio Nobel da Química vai para cientistas responsáveis pelas estruturas metal-orgânicas
A Real Academia Sueca de Ciências atribuiu o Prémio Nobel de Química de 2025 a Susumu Kitagawa (Universidade de Quioto, Japão), Richard Robson (Universidade de Melbourne, Austrália) e Omar M. Yaghi (Universidade da Califórnia, Berkeley, EUA) pelo seu desenvolvimento pioneiro das estruturas metal-orgânicas (MOF, na sigla em inglês).
O seu trabalho revolucionário centrou-se na criação de uma nova forma de arquitetura molecular. As estruturas metal-orgânicas consistem em iões metálicos que atuam como pilares ligados por longas moléculas orgânicas (à base de carbono). Juntas, formam cristais com grandes cavidades ou espaços no seu interior. A natureza porosa dos MOF permite que gases e outras moléculas circulem para dentro e para fora, o que possibilita uma ampla gama de aplicações.
Entre estas incluem-se a recolha de água do ar do deserto, a captura de dióxido de carbono da atmosfera, o armazenamento de gases tóxicos, a decomposição de resíduos farmacêuticos no meio ambiente e a catálise de reações químicas. Ao variar os componentes fundamentais, os químicos podem conceber MOF adaptados para capturar, armazenar ou transformar substâncias específicas, e até alguns MOF podem conduzir eletricidade.
Inovação e impacto das estruturas metal-orgânicas
A jornada começou em 1989 com Richard Robson, que combinou iões de cobre carregados positivamente com uma molécula orgânica de quatro braços, dando origem a um cristal de tipo diamante cheio de cavidades. Apesar desta inovação, o cristal MOF inicial era instável e colapsava facilmente. Entre 1992 e 2003, Kitagawa e Yaghi realizaram, de forma independente, descobertas revolucionárias que resolveram esses desafios.
Kitagawa demonstrou que os gases podiam fluir livremente para dentro e para fora das estruturas, e previu que os MOF poderiam ser flexíveis, ao contrário dos materiais porosos tradicionais como as zeólitas, que são geralmente rígidas. Yaghi, por sua vez, desenvolveu MOF muito estáveis e introduziu princípios de design racional para os modificar, conferindo-lhes propriedades novas e desejáveis.
Em conjunto, as suas descobertas estabeleceram as bases para a rápida expansão deste campo. Desde as descobertas iniciais, químicos de todo o mundo sintetizaram dezenas de milhares de diferentes MOF com funções personalizadas. Estes materiais possuem um enorme potencial para resolver problemas globais críticos, como a separação de contaminantes PFAS da água, a degradação de produtos farmacêuticos no ambiente, a captura de gases com efeito de estufa para mitigar as alterações climáticas e a recolha de água potável do ar em regiões áridas.
O Comité Nobel destacou o enorme potencial dos MOF para produzir materiais feitos à medida com funções nunca antes possíveis, comparando a sua arquitetura molecular a um pequeno exterior com um vasto interior, semelhante à mala mágica de Hermione Granger na série Harry Potter.
Kitagawa expressou o seu sonho de capturar e separar componentes do ar para a produção de materiais úteis através de energia renovável. Yaghi, nascido de refugiados palestinianos na Jordânia, partilhou como a ciência foi uma força igualadora na sua vida e como a sua fascinação pelas moléculas começou aos dez anos de idade.
A cerimónia de entrega está programada para 10 de dezembro, aniversário da morte de Alfred Nobel, fundador dos prémios. O Prémio Nobel de Química de 2025 celebra inovações que se espera tenham um impacto duradouro na química e na sustentabilidade ambiental em todo o mundo.
