Нобелівська премія з хімії: закляття Незримого розширення

Як зазначено у прес-релізі Нобелівського комітету, Сусуму Кітагава, Річард Робсон та Омар Ягхі розробили нову форму молекулярної архітектури.

Вчених було відзначено «за розробку металоорганічних каркасів» або МОК (англ. MOF), які мають такий потенціал, що їх назвали матеріалом 21-го століття.

Змінюючи «будівельні блоки», що використовуються в МОК, хіміки можуть розробляти їх для захоплення та зберігання певних речовин.

МОК також можуть керувати хімічними реакціями або проводити електрику.

Виступаючи на оголошенні лауреата премії, професор Хайнер Лінке, голова Нобелівського комітету з хімії, сказав:

Вони знайшли способи створення абсолютно нових матеріалів з великими порожнинами всередині, які можна побачити майже як номери в готелі, щоб молекули гостей могли входити всередину того ж матеріалу та виходити з нього.

Невелика кількість такого матеріалу може бути майже як сумочка Герміони із саги про Гаррі Поттера Джоан Роулінг - може зберігати величезну кількість газу в крихітному об’ємі.

Бісерна сумочка (англ. Hermione Granger's beaded handbag), придумана письменницею - спочатку звичайна маленька жіноча сумочка, розшита бісером. Після накладення на неї закляття Невидимого розширення вона стала такою місткою, що туди влізло дуже багато речей, які героїня "Гаррі Поттера" Герміона Грейнджер вирішила взяти з собою в похід.

• Сусуму Кітаґава (1951 р.н.) – професор Кіотського університету, Японія.

• Річард Робсон (1937 р.н.) – професор Мельбурнського університету, Австралія.

• Омар М. Ягхі (1965 р.н.) – професор Каліфорнійського університету, Берклі, США.

Ягхі захопився хімією у віці 10 років, коли прокрався до шкільної бібліотеки, яка зазвичай була замкнена, і навмання вихопив книгу про хімію з полиць.

Він виховувався разом зі своїми братами та сестрами в одній кімнаті в Аммані, Йорданія, без проточної води та електрики. За наполяганням батька він поїхав навчатися до США.

Дослідження розпочалося в 1989 році.

Натхненний структурою алмазів, Робсон, хімік, який народився у Великої Британії, і переїхав до Австралії після навчання в Оксфордському та Стенфордському університетах, поєднав іони міді з чотирирукою молекулою, щоб створити молекули пірамідальної форми.

Вони з'єдналися разом, утворюючи кристали, всіяні порожнинами.

Робсон усвідомлював потенціал цих структур, але вони були нестабільними та мали тенденцію до руйнування.

Кітагаві та Ягхі знадобилася подальша робота, щоб перетворити металоорганічні каркаси на цінні матеріали, якими вони є сьогодні.

Кітагава показав, що подібні структури на основі кобальту, нікелю та цинку не тільки стабільні, але й можуть бути використані для зберігання та вивільнення метану, азоту та кисню.

Розчарований традиційним способом побудови нових молекулярних структур, Ягхі розробив точніший підхід, який більше нагадував складання деталей Lego у великі кристали.

Далі він показав, що металоорганічні структури можна адаптувати до різних завдань і навіть виготовляти з гнучких матеріалів.

Металоорганічні каркаси мають величезний потенціал, відкриваючи раніше непередбачені можливості для виготовлення матеріалів на замовлення з новими функціями,

— каже Хайнер Лінке, голова Нобелівського комітету з хімії.

Вже створено десятки тисяч таких матеріалів для різних застосувань, від зберігання водню до постійного видалення хімічних речовин з води та вилучення цінних рідкоземельних металів з відходів.

Коли Нобелівський комітет звернувся до Кітаґави, він сказав, що хоче використовувати металообробні плівки для вилучення важливих елементів, таких як вуглець і кисень, з повітря та перетворення їх на корисні матеріали за допомогою зеленої енергії.

Це моя мрія, – сказав він.

Багато хіміків задавалися питанням, коли металоорганічні каркаси отримають Нобелівську премію, і нарешті це сталося.

Їхнє відкриття відкрило цілий спектр застосувань, від зберігання та розділення газів до доставки ліків, а також відкрило інші області, включаючи пористі рідини – рідини з отворами – які є перспективними для захоплення вуглецю та каталізу.

Читайте також:

Нобелівська премія з медицини: бійці невидимого фронту. Імунного…

Неупереджена журналістика, експертний аналіз, обґрунтовані думки. Тільки перевірена інформація на нашому сайті та в наших соцмережах.