8 октября 2025 года Королевская шведская академия наук объявила лауреатов Нобелевской премии по химии. Высшей научной награды были удостоены трое выдающихся учёных - Susumu Kitagawa из Японии, Richard Robson из Австралии и Omar M. Yaghi из США и Иордании. Их работы заложили основы нового класса веществ - металлоорганических каркасов (Metal–Organic Frameworks, MOF), которые учёные поэтично называют «молекулярными супергубками».

Эти материалы состоят из металлических узлов, соединённых органическими молекулами-«мостами». Такая структура формирует бесчисленные микроскопические поры, способные улавливать и хранить газы, жидкости и даже отдельные молекулы.

Пористость MOF настолько велика, что один грамм вещества может иметь внутреннюю поверхность, сравнимую с площадью футбольного поля. Благодаря этому их применяют в самых разных областях - от очистки воздуха и воды до хранения водорода и улавливания углекислого газа.

Первые шаги в этом направлении сделал Ричард Робсон, который ещё в 1980-х годах предложил концепцию соединения металлических и органических компонентов в регулярные кристаллические структуры.

Позже Сусуму Китагава показал, что такие каркасы могут быть гибкими и «дышащими», изменяя форму в зависимости от молекул, находящихся внутри. Это открыло путь к созданию адаптивных материалов, реагирующих на внешние условия.

Омар Яги внёс решающий вклад в развитие технологии: он разработал методы «рационального дизайна» MOF, когда химики могут заранее «запрограммировать» форму, размер пор и химические свойства будущего материала. Его лаборатория создала десятки разновидностей таких каркасов, в том числе способных собирать воду из воздуха - даже в пустынных районах.

MOF-структуры называют материалами будущего. Они способны:

• очищать воду от токсинов и «вечных химикатов» (PFAS);
• захватывать CO₂ из промышленных выбросов;
• накапливать водород и метан, открывая путь к экологически чистому транспорту;
• применяться в фармацевтике как средство контролируемой доставки лекарств.

Нобелевский комитет отметил, что эти материалы «создали новое измерение в химии - архитектуру на уровне молекул, где можно строить комнаты для химических реакций».

Источник: Press release. NobelPrize.org. Nobel Prize Outreach 2025. Fri. 10 Oct 2025.