Copenhague - El Premio Nobel de Química 2025 es para el japonés Susumu Kitagawa, el británico Richard Robson y el jordano Omar M. Yaghi “por el desarrollo de estructuras metal-orgánicas”, anunció este miércoles la Real Academia de las Ciencias Sueca.

Los tres científicos, que han creado nuevos espacios para la química, han sido galardonados por desarrollar un nuevo tipo de arquitectura molecular.

Las construcciones que han creado -estructuras metal-orgánicas (MOF)- contienen grandes cavidades en las cuales las moléculas pueden entrar y salir.

Los investigadores las han utilizado para recoger agua del aire del desierto, extraer contaminantes del agua, capturar dióxido de carbono y almacenar hidrógeno.

Gracias al desarrollo de estructuras metal-orgánicas, Kitagawa, Robson y Yaghi han brindado a los químicos nuevas oportunidades para resolver algunos de los retos a los que nos enfrentamos, destaca la Real Academia.

A raíz de los descubrimientos revolucionarios de los galardonados, investigadores han creado numerosas estructuras metal-orgánicas diferentes y funcionales.

Hasta el momento, en la mayoría de los casos, los materiales solo han sido utilizados a pequeña escala.

Para aprovechar los beneficios de los materiales MOF, muchas empresas están invirtiendo ahora en su producción en masa y comercialización y algunas lo han conseguido.

Así, por ejemplo, la industria electrónica puede ahora utilizar materiales MOF para contener algunos de los gases tóxicos necesarios para producir semiconductores.

Otro MOF puede, por contra, descomponer gases nocivos, incluidos algunos que pueden utilizarse como armas químicas.

Numerosas empresas también están probando materiales que pueden capturar el dióxido de carbono de las fábricas y las centrales eléctricas, con el fin de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Algunos investigadores creen que las estructuras metal-orgánicas tienen un potencial tan enorme que serán el material del siglo XXI.

Yaghi creó un MOF muy estable y demostró que se puede modificar mediante un diseño racional, lo que le confiere propiedades nuevas y atractivas.

Kitagawa demostró que los gases pueden entrar y salir de las construcciones y predijo que las estructuras metal-orgánicas podrían hacerse flexibles.

Robson probó en 1989 a utilizar las propiedades inherentes de los átomos de una forma novedosa: combinó iones de cobre con carga positiva con una molécula de cuatro brazos. Esta tenía un grupo químico que era atraído por los iones de cobre en el extremo de cada brazo.

Cuando se combinaron, se unieron para formar un cristal espacioso y bien ordenado, como un diamante lleno de innumerables cavidades.

Son técnicamente, un tipo de material poroso formado por la combinación de iones metálicos con moléculas orgánicas que actúan como puentes y juntos crean una red tridimensional muy ordenada con espacios vacíos en su interior.

Esas características propician que tengan una alta porosidad, una gran superficie interna, mucha versatilidad y una estabilidad variable, lo que las convierte en estructuras muy recomendables para almacenar gases como hidrógeno, metano o dióxido de carbono; para reducir las emisiones y combatir el cambio climático; para atrapar contaminantes o para fabricar fármacos, debido a la capacidad de encapsular moléculas dentro de sus poros.

Según datos recabados en la Fundación BBVA (que reconoció con su premio Fronteras del Conocimiento en la categoría de Ciencias Básicas a Omar Yaghi), estas estructuras reúnen muchas de las propiedades más deseadas por los químicos, entre ellas una gran capacidad de absorber otros compuestos, que se alojan dentro de sus poros.

También su alta versatilidad y selectividad, puesto que el tamaño del poro se adapta al compuesto que se desea atrapar, por lo que funcionan como “tamices moleculares” construidos a medida.

Esas estructuras metaorgánicas son, en resumen, como estructuras de un rompecabezas a nivel molecular, un puzle en el que se pueden cambiar las piezas para diseñar y construir un material con propiedades muy específicas.