Nobel Kimya Ödülü'ne 2025 yılında yeni bir türde moleküler mimari geliştirdikleri için Susumu Kitagawa, Richard Robson ve Omar M. Yaghi layık görülmüştür. Yarattıkları yapılar -metal-organik çerçeveler- içlerinden moleküller girip çıkabilecek kadar büyük boşluklara sahip yapılar. Araştırmacılar bu yapıları çölde havadan su toplamak için, sudaki kiri ayrıştırmak, karbondioksit ve hidrojeni depolamak gibi alanlarda kullandılar.
- Metal-Organik Çerçeve (MOÇ)
- Metal iyonları ile organik moleküllerin birleşmesiyle oluşan, içinde moleküllerin girip çıkabileceği gözenekli kristal yapılar.
- PFAS
- Doğada kolay parçalanmayan, suda ve çevrede birikebilen sentetik kimyasal bileşikler grubu.
Çok çekici ve ferah bir apartman hayal edin, tam da sizin gibi bir su molekülünün isteyebileceği, dört dörtlük bir apartman! Eğer bunu pazarlayacak bir emlakçı olsaydı, dünyanın dört bir köşesindeki laboratuvarlarda geliştirilen metal-organik çerçeveleri size böyle anlatırdı. Bu türdeki diğer yapılar, karbondioksiti hapsetmek, kirli sudaki (PFAS) adlı bileşikleri ayırmak, vücutta ilaçları taşımak ya da ciddi derecede tehlikeli gazları kontrol altına almak gibi alanlar için özel olarak geliştirilmiştir. Bazıları meyvelerden salgılanan etileni hapsedebilir - yani meyveler daha uzun süre taze kalabilir - ya da ortamdaki antibiyotik kalıntılarını parçalayacak enzimleri içinde tutabilir.
İşin özü aslında şu; metal-organik çerçeveler tartışılmaz derecede kullanışlılar. Susumu Kitagawa, Richard Robson ve Omar Yaghi 2025 Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldüler çünkü ilk metal-organik çerçeveleri (MOÇ) keşfettiler ve potansiyelini herkese gösterdiler. Çalışmaları sayesinde bugün kimyagerler yeni kimyasal özelliklere sahip, binlerce yeni MOÇ tasarladılar.
Biraz da MOÇ'in hikayesine bakalım. Her şey temel kimya dersinde kullanmak amacıyla, öğrencilerin derste moleküler yapıları oluşturması için ahşaptan top ve çubuk hazırlamak isteyen bir akademisyen, Robert Robson'ın tamamen farklı bir pencereden bakmasıyla başladı. Farketti ki hazırlaması gereken ahşap topları (molekülleri temsil eden) delmesi gerekiyordu ama bu rastgele yapılabilecek bir şey değildi. Her bir atomun kendine has bir bağ yapma şekli vardı. Sipariş ettiği parçalar eline geldiğinde önce kendisi birkaç molekül oluşturmayı denedi ve işte o anda ilham geldi. Küreler üzerinde yer alan deliklerin pozisyonu tüm modelin şeklini belirliyordu. Ardından şu soruyu sordu: Atomların sahip olduğu bu şekil belirleme özelliğini kullanarak, sadece atomları atomlarla birleştirmek yerine molekülleri moleküllerle birleştirsek ne olurdu?
