Nobel Kimya Ödülü, Dünyayı değiştirecek malzemeye gitti

Kimya biliminin en prestijli ödülü olan 2025 Nobel Kimya Ödülü, günlük hayatımızdan çevre sorunlarına kadar pek çok alanda devrim yaratma potansiyeli taşıyan bir keşfe gitti. Susumu Kitagawa, Richard Robson ve Omar Yaghi, “metal-organik çerçevelerin (MOF) geliştirilmesi” konusundaki öncü ve bağımsız çalışmaları sayesinde bu büyük onura layık görüldü.

Toplamda 11 milyon İsveç kronu değerindeki ödül, insanlığın geleceği için yepyeni kapılar açan bu malzeme sınıfının önemini bir kez daha vurguluyor.

Metal-organik çerçeveler (MOF), bilim insanlarının “olağanüstü özelliklere sahip tamamen yeni bir malzeme sınıfı” olarak tanımladığı, sünger benzeri yapıya sahip bileşikler. Bu yapı, suyun arıtılmasından havayı temizlemeye, hatta geleceğin enerji kaynaklarını depolamaya kadar birçok alanda heyecan verici uygulama olasılıklarının önünü açıyor.

Nobel Kimya Komitesi Başkanı Heiner Linke’nin de belirttiği gibi, “Metal-organik çerçeveler, muazzam bir potansiyele sahip. Daha önce hayal bile edilmemiş işlevlere sahip, özel olarak tasarlanmış yeni malzemeler için fırsatlar sunuyorlar.“

MOF’lar, bu ilgiyi, kendilerine has benzersiz yapılarından alıyor. Bu materyaller, çok küçük bir hacimde devasa bir iç yüzey alanına sahip. Bu iç boşluklar, tıpkı bir sünger gibi, molekülleri yakalamak, depolamak veya onlarla etkileşime girmek için kullanılabiliyor. En önemlisi, bu yapılar, belirli molekülleri hedefleyecek şekilde özel olarak tasarlanabildiği için, belirli gazları veya kirleticileri filtrelemede son derece etkili olabiliyorlar.

35 yıllık zorlu gelişim süreci

Metal-organik çerçevelerin hikayesi, 35 yıldan daha uzun bir süre öncesine, Richard Robson’ın 1989 yılındaki çalışmalarına dayanıyor. Robson, bakırdan yapılmış geniş bir kristal üzerinde çalışırken, sayısız boşluk içeren bir elmas kafesine benzeyen bir yapı oluşturdu. Bu yapının potansiyeli hemen fark edilmiş olsa da, yapısal kararsızlık o dönemde aşılamayan en büyük engeldi.

Daha sonra bu alana giren Susumu Kitagawa ve Omar Yaghi

Çevreden enerjiye, sonsuz uygulama alanları

Görece yeni bir araştırma alanı olmasına rağmen, metal-organik çerçevelerin insanlığın geleceği için muazzam fayda sağlama potansiyeli olduğu düşünülüyor. Son on yılda yapılan deneyler, MOF’ların şaşırtıcı yeteneklerini ortaya çıkardı:

Temiz su ve hava: Çöldeki havadan su toplayabiliyor, endüstriyel dumanlardan karbondioksiti uzaklaştırabiliyor ve su kaynaklarından PFAS gibi kalıcı kimyasalları filtreleyebiliyorlar.

Enerji depolama: Sıvı hidrojeni güvenli ve verimli bir şekilde depolama kapasiteleri, onları geleceğin enerji teknolojileri için önemli bir aday yapıyor.

Çevre temizliği: