Накануне мир науки вновь обратил внимание на Нобелевскую премию. В этом году награда по химии досталась троим ученым — Сусуму Китагава (Япония), Ричарду Робсону (Австралия) и Омару М. Яги (США).
Что такое металл-органические каркасы
Металл-органические каркасы (MOF) представляют собой молекулярные конструкции с большими внутренними пространствами, через которые могут проходить газы и другие химические вещества. По словам председателя Нобелевского комитета по химии Хайнера Линке, «металл-органические каркасы обладают огромным потенциалом, открывая ранее невиданные возможности для создания материалов с новыми функциями».
Основная идея MOF — создание стабильной, но гибкой структуры, которая сочетает в себе металлические узлы и органические соединения. Эти конструкции могут использоваться для:
- Сбора воды из воздуха пустынь;
- Улавливания углекислого газа;
- Хранения токсичных газов;
- Катализа химических реакций.
Таким образом, MOF — это не просто научная новинка, а материал с огромным практическим потенциалом, способный решать глобальные экологические и технологические задачи.
История исследований и вклад лауреатов
Развитие этих исследований продолжили Сусуму Китагава и Омар М. Яги. Китагава доказал гибкость MOF и способность структуры адаптироваться к различным условиям, тогда как Яги нашел способ сделать каркасы устойчивыми и долговечными. В итоге работы трех ученых позволили создать материалы, готовые к широкому применению в науке и промышленности.
Прикладное значение MOF
В энергетике MOF могут применяться для структурных батарейных композитов, которые одновременно выполняют роль несущих элементов и аккумуляторов энергии. По словам профессора Лейфа Аспа из Технологического университета Чалмерса, кузов автомобиля будет не просто несущим элементом, но и аккумулятором. Углеродное волокно можно использовать для сбора кинетической энергии, создания датчиков или проводников энергии и данных. Это позволит снизить вес автомобиля или самолета на 50%.
В России ИТМО уже ведет работы по созданию MOF с высоким оптическим откликом для газоанализаторов. Эти материалы позволят безопасно контролировать утечки токсичных газов на производствах. Кроме того, MOF могут применяться для очистки воды от органических и неорганических загрязнителей, что открывает новые возможности для экологии и промышленной безопасности.
История Нобелевских лауреатов по химии в России
Более современным примером является Алексей Екимов, выпускник Ленинградского государственного университета. В 2023 году он стал одним из лауреатов премии за открытие и синтез квантовых точек. С 1999 года Екимов работает в США, в компании Nanocrystals Technology, и внес большой вклад в развитие материалов с наноструктурой, которые нашли применение в электронике и медицине.
Российские ученые внесли весомый вклад в мировую науку, и их работы находят признание на уровне Нобелевской премии, несмотря на глобальную конкуренцию.
Другие известные лауреаты Нобелевской премии по химии
В 2024 году премию получили Дэвид Бейкер, Демис Хассабис и Джон Джампер за исследования белков и их структур, а в 2023 году награда досталась, среди прочих, Алексею Екимову. Эти примеры показывают, как разнообразна область исследований, достойных мирового признания, от фундаментальной химии до материаловедения.
Нобелевская неделя 2025 года
Объявление лауреатов по химии 2025 года показало, что мир науки активно движется к созданию новых материалов с уникальными свойствами. Металл-органические каркасы — это пример того, как фундаментальные исследования могут дать практический результат, способный изменить технологии, промышленность и жизнь людей по всему миру.
Россия также внесла свой вклад в мировую химию — от Николая Семенова до Алексея Екимова. Это показывает, что вклад отечественных ученых в мировую науку остаётся значительным, а возможности для инноваций по-настоящему глобальны.
VK
OK
Telegram
Дзен