Susumu Kitagawa, Richard Robson och Omar M. Yaghi har skapat molekylära byggnadsverk med stora hålrum, där gaser och andra kemiska ämnen kan flytta in och ut. Byggena, kallade metallorganiska ramverk, kan exempelvis användas för att skörda vatten ur ökenluft, fånga in koldioxid, förvara giftiga gaser eller driva kemiska reaktioner.

Kungl. Vetenskapsakademien har beslutat utdela Nobelpriset i kemi 2025 till

Susumu Kitagawa, Kyoto University, Japan,

Richard Robson, University of Melbourne, Australien och

Omar M. Yaghi, University of California, Berkeley, USA.

”för utveckling av metallorganiska ramverk”

Susumu Kitagawa, Richard Robson och Omar Yaghi tilldelas 2025 års Nobelpris eftersom de har utvecklat en ny form av molekylär arkitektur. I deras konstruktioner fungerar metalljoner som hörnstenar, som länkas samman med långa organiska (kolbaserade) molekyler. Tillsammans formar metalljoner och molekyler regelbundna kristaller med stora hålrum i. Dessa porösa material kallas metallorganiska ramverk (MOF). Genom att variera byggstenarna i MOF:ar, kan kemister skräddarsy dem så att de kan fånga in och lagra olika ämnen. MOF:ar kan även driva kemiska reaktioner eller leda ström.

– De metallorganiska ramverken bär på en enormpotential. De ger oss tidigare oanade möjligheter att skräddarsy nya material som har nya funktioner, säger Heiner Linke, ordförande för Nobelkommittén för kemi.

Allt började med att Richard Robson 1989 testade att utnyttja atomernas inneboende egenskaper på ett nytt vis. Han utgick från kopparjoner och en fyrarmad molekyl, som längst ut i varje arm bar på en kemisk grupp som dras till kopparjoner. När han blandade ämnena, drogs de till varandra och formade tillsammans en välordnad och luftig kristall. Det var som en diamant fylld med mängder av hålrum.

Robson såg direkt potentialen i sitt molekylära bygge, men det var instabilt och föll lätt ihop. De som lade en stadig grund för detta molekylära byggsätt var Susumu Kitagawa och Omar Yaghi. Mellan 1992 och 2003 gjorde de, var för sig, en rad banbrytande upptäckter. Kitagawa visade att gaser kan flöda in och ut ur byggena, och han förutspådde att de skulle kunna bli flexibla. Yaghi skapade ett väldigt stabilt MOF-material och visade att det på ett rationellt sätt går att modifiera MOF:ar så att de får nya och önskade egenskaper.

Efter pristagarnas banbrytande upptäckter har kemister byggt tiotusentals olika MOF:ar. Vissa av dessa kan bidra till att lösa några av mänsklighetens stora utmaningar, till exempel har de använts för att separera PFAS från vatten, bryta ner läkemedelsrester i miljön, fånga in koldioxid och skörda vatten ur ökenluft.

Pristagare

Susumu Kitagawa, född 1951 (74 år) i Kyoto, Japan. Fil.dr 1979 vid Kyoto University, Japan. Professor vid Kyoto University, Japan.
Susumu Kitagawa, Kyoto University

Richard Robson, född 1937 (88 år) i Glusburn, Storbritannien. Fil.dr 1962 vid University of Oxford, Storbritannien. Professor vid University of Melbourne, Australien.
Richard Robson, University of Melbourne

Omar M. Yaghi, född 1965 (60 år) i Amman, Jordanien. Fil.dr 1990 vid University of Illinois Urbana-Champaign, USA. Professor vid University of California, Berkeley, USA.
Omar M. Yaghi, University of California

Prissumma: 11 miljoner svenska kronor, delas lika mellan pristagarna.