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Otorgan Premio Nobel de Química a estudiosos de estructuras metalorgánicas
Los MOF aún no han logrado un uso industrial generalizado, pero tienen un enorme potencial El Premio Nobel de Química 2025 ha sido otorgado a Richard Robson (Reino Unido), Susumu Kitagawa (Japón) y Omar Yaghi (Estados Unidos) por su trabajo fundamental sobre las estructuras metalorgánicas (MOF, por su sigla en inglés), según anunció este miércoles la Academia Sueca.
Los MOF son redes cristalinas tridimensionales porosas y altamente ordenadas con una enorme superficie interna. Se construyen siguiendo un principio sencillo: los átomos metálicos, que actúan como “nodos” fijos, se conectan mediante moléculas orgánicas (enlaces), formando una estructura geométrica predecible.
En la década de 1980, Robson fue el primero en plasmar con éxito el concepto de MOF en el laboratorio, demostrando que iones metálicos y enlazadores orgánicos especialmente diseñados podían autoensamblarse en una estructura cristalina altamente ordenada con grandes huecos internos (porosidad).
Su trabajo confirmó el principio de utilizar la química de coordinación para construir estructuras tridimensionales predecibles y extendidas.
En 1997, Kitagawa creó el primer MOF que conservaba su forma y estabilidad incluso después de eliminar de los poros el disolvente utilizado en su síntesis.
Este descubrimiento fue crucial, ya que demostró el potencial de los MOF para almacenar y liberar gases (como metano, nitrógeno u oxígeno).
También desarrolló el concepto de MOFs “flexibles” o “respirables”, unos materiales que cambian de forma en respuesta a estímulos externos como la presión o la presencia de moléculas huéspedes.
Yaghi dio a esta clase de materiales su nombre definitivo, “estructuras metalorgánicas” (MOF), y postuló la idea de crearlos con estructuras predecibles y diseñadas a medida.
En 1999, presentó el MOF-5, que estableció un nuevo récord con una gigantesca superficie interna de 2900 metros cuadrados por gramo, más de tres veces mejor que la alternativa existente (zeolitas).
Asimismo, Yaghi demostró que los MOFs podían diseñarse de forma racional (el “principio Lego”), lo que permitía a los investigadores controlar con precisión el tamaño y la función de los poros seleccionando diferentes enlaces orgánicos.
Aunque aún no está generalizado su uso industrial, los MOFs tienen posibles aplicaciones que incluyen la eliminación de CO2 del aire, el almacenamiento de hidrógeno para pilas de combustible, el filtrado de ciertos contaminantes y la aceleración de reacciones químicas, lo que sería útil para tratar el petróleo crudo o los antibióticos en aguas contaminadas.
