Nobel de Química 2025 premia criadores dos MOFs, materiais porosos que capturam CO₂ e coletam água do ar – Times Brasil

O Academia Real Sueca de Ciências anunciou na quarta -feira (8) que o Prêmio Nobel de Química de 2025 foi concedido a Susumu Kitagawada Universidade de Kyoto (Japão), Richard Robsonda Universidade de Melbourne (Austrália) e Omar M. Yaghida Universidade da Califórnia em Berkeley (EUA).

O trio é responsável pelo desenvolvimento de estruturas metal-orgânicasconhecido pelo acrônimo Mofs – Estruturas metal-orgânicas. Esses materiais formam redes cristalinas com grandes cavidades internas, capazes de aprisionar ou liberar moléculas específicas, como dióxido de carbono, vapor de água ou gases industriais.

O prêmio é 11 milhões de coroas suecaso equivalente a cerca de R $ 5,7 milhõesser dividido igualmente entre os laureados.

Quais são os mofs

MOFs são formados pela combinação de íons metálicos – como cobre, zinco ou níquel – com moléculas orgânicas que funcionam como ligantes.

Esses blocos são organizados em estruturas tridimensionais, semelhantes aos cristais, mas com poros e canais microscópicos que permitem a passagem e armazenamento de gases e líquidos.

Simplificando, é uma espécie de “esponja molecular” com área interna gigantesca.
Um único grama de um MOF pode conter uma superfície equivalente a um campo de futebol.

Esse recurso torna o material útil em aplicações que requerem armazenamento, separação ou captura de substâncias como CO₂, hidrogênio, metano ou compostos tóxicos.

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O começo da descoberta

O ponto de partida ocorreu em 1989Quando o australiano Richard Robson Ele se juntou aos íons de cobre com uma molécula de quatro armas, criando um cristal com grandes cavidades internas.

Na época, o resultado surpreendeu a comunidade científica, que acreditava que essas estruturas entrariam em colapso facilmente.

Nos anos seguintes, o japonês Susumu Kitagawa e o jordaniano americano Omar Yaghi expandiu o conceito.

Kitagawa demonstrou que os gases poderiam entrar e sair dos canais, mantendo o cristal estável – e previu que os MOFs poderiam ser flexíveis, reagindo a mudanças de pressão ou temperatura.
Yaghi, por sua vez, criou versões altamente estáveis ​​e introduziu o conceito de “Síntese reticular”O que nos permite desenhar e construir moldes com precisão, como partes de um lego molecular.

Entre suas criações está o MOF-5um dos materiais mais conhecidos do campo.
Mesmo vazio, pode ser aquecido a 300 ° C sem desfazer, mantendo a estrutura e os poros intactos.

Aplicações práticas

Desde o início dos anos 2000, os MOFs se tornaram um dos campos mais dinâmicos da química material.

Eles já estão estudados para Capture dióxido de carbono (CO₂) de emissões industriais, Armazenar hidrogênio e metano Para combustíveis limpos, organizar como o “eterno” tão chamado produzir água potável a partir de ar deserto.

Um dos exemplos mais citados vem do próprio grupo de Yaghi, que demonstrou no laboratório a capacidade de extrair Água do ar seco no deserto do Arizona.
À noite, o MOF absorve o vapor de água; Com a luz solar, libera gotas que podem ser coletadas.

Outro exemplo é o Calf-20um MOF testado em fábricas no Canadá para Co₂ capturar em larga escala.
Também existem modelos usados ​​em Indústria de semicondutores controlar gases tóxicos durante a produção de chips.

Um novo tipo de material

Antes dos MOFs, os materiais porosos mais usados ​​foram os ZeólitosCompostos minerais de estrutura rígida.
A diferença é que os zeólitos têm uma composição fixa, enquanto os MOFs podem ser personalizados para diferentes funções, combinando metais e ligação em configurações praticamente infinitas.

Essa flexibilidade abriu um novo ramo da ciência do material, conhecida como “Química reticular”Conceito introduzido por Yaghi.
Hoje, pesquisadores de todo o mundo criaram dezenas de milhares de MOFs com várias propriedades – para absorver poluentes para armazenar energia.

O laureado

Susumu Kitagawa74, nasceu em Kyoto (Japão). Ele é professor da Universidade de Kyoto e médico da mesma instituição.
Richard Robson88 anos nasceu em Glusburn (Reino Unido) e é professor da Universidade de Melbourne.
Omar M. Yaghi60, nasceu em Amã (Jordânia) e é professor da Universidade da Califórnia em Berkeley.

A Academia apontou que suas contribuições “criaram novos espaços para a química” e “abriram o caminho para materiais personalizados com funções anteriormente inimagináveis”.

Reconhecimento e futuro

De acordo com Heiner LinkePresidente do Comitê Nobel de Química, “os MOFs têm um enorme potencial e trazem oportunidades não publicadas para criar materiais adaptados a necessidades específicas”.

As empresas de energia, meio ambiente e tecnologia já exploram usos comerciais para MOFs.
A pesquisa atual busca reduzir os custos de produção, aumentar a estabilidade térmica e integrar esses materiais em sistemas de energia limpa e tratamento de água.

A cerimônia de entrega da química Nobel está agendada para 10 de dezembroEm Estocolmo, o aniversário da morte de Alfred Nobel.

Próximas divulgações

Quinta -feira (9): Prêmio Nobel de Literatura
Sexta -feira (10): Paz Nobel
13 de outubro: Nobel Economics* – concedido pelo Banco Central da Suécia, não pela Fundação Nobel.

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