2025 Nobel Kimya Ödülü Sahiplerini Buldu: MOF

2025 Nobel Kimya Ödülü, gazları ve diğer kimyasalları yakalayıp depolayabilen metal-organik çerçeveler (MOF) alanındaki öncü çalışmaları nedeniyle Kyoto Üniversitesi’nden Susumu Kitagawa, Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley’den Omar M. Yaghi ve Avustralya’dan Richard Robson arasında paylaştırıldı. Bu yapılar, içinde büyük boşluklar barındıran moleküler ağlar olarak tanımlanıyor. Yapı çevre, enerji ve tıp gibi birçok alanda devrim niteliğinde uygulamalara sahip.
Richard Robson, MOF’ları ilk kez 1989 yılında yakın çalışma arkadaşı Bernard Hoskins ile birlikte keşfetti. Bu buluş, bilimsel araştırmaların uzun vadeli çabalar ve destekle nasıl somut etkiler yaratabileceğine güçlü bir örnek teşkil ediyor. Robson, neredeyse 90 yaşında olmasına rağmen halen laboratuvarda çalışıyor, öğrencilerini eğitiyor ve araştırma işbirliklerine devam ediyor.
MOF’lar Nedir?

MOF’lar, metal iyonlarının organik köprülerle bağlandığı son derece gözenekli kristal yapılar olarak tanımlanıyor. Atom ölçeğindeki boşluklu yapılar süngerlere benzetiliyor ve bir çay kaşığı MOF yapısının bir futbol sahası büyüklüğünde yüzey alanına sahip olabileceği aktarılıyor.

Bu gözeneklerin şekli, boyutu ve işlevselliği bir binanın odalarının farklı görevler için tasarlanması gibi değiştirilebiliyor. Günümüzde on binlerce MOF tanımlanmış durumda. Bazıları çöl havasından su çekiyor, bazıları atmosferden karbondioksit gibi sera gazlarını uzaklaştırıyor, bazıları sudaki zararlı kimyasalları temizliyor, bazıları ise hidrojeni depolamak için kullanılıyor.
Robson’un keşfi, temel bilim merakıyla başladı. Robson, bakır gibi metal iyonlarının karbon ve azot gibi atomlarla koordinasyon kimyası aracılığıyla sistematik ve kontrollü şekilde bağlanabileceğini fark etti. Bu yaklaşım moleküler Lego gibi, parçaların yalnızca belirli bir şekilde birbirine bağlanabilmesine dayanıyor. Robson ve Hoskins, bu yapının düzenli olduğunu ve sayısız boşluk içerdiğini gözlemledi. Takip eden yıllarda Kitagawa ve Yaghi, MOF’ların stabil ve tasarlanabilir biçimde üretilebileceğini gösterdi. MOF’lar artık sera gazı yakalamadan ilaç dağıtımına ve tıbbi görüntülemeye kadar dünyanın en büyük sorunlarından bazılarının çözümüne yardımcı oluyor.