Nobelova cena za chémiu za rok 2025 bola udelená trom laureátom za ich mimoriadny prínos v oblasti vývoja kovovo-organických štruktúr.
Laureáti Nobelovej ceny za chémiu 2025 Susumu Kitagawa, Richard Robson a Omar M. Yaghi. Zdroj: NobelPrize.org. Credit: Ill. Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach
Švédska kráľovská akadémia vied oznámila dnes 8. októbra 2025 o 11.45 hod. nositeľov Nobelovej ceny za chémiu za rok 2025. Ako je zvykom, cena bola vyhlásená najprv po švédsky, následne v angličtine.
Laureátmi Nobelovej ceny za chémiu za rok 2025 sa stali Susumu Kitagawa z Kjótskej univerzity v Japonsku, Richard Robson z Melbournskej univerzity v Austrálii a Omar M. Yaghi z Kalifornskej univerzity v Berkeley v USA. Cenu im udelili za mimoriadny prínos „pre vývoj kovovo-organických štruktúr“.
Laureáti Nobelovej ceny za chémiu za rok 2025 vytvorili molekulárne konštrukcie s veľkými priestormi, ktorými môžu prúdiť plyny a iné chemikálie. Tieto konštrukcie, kovovo-organické štruktúry, môžu byť použité na získavanie vody z púštneho vzduchu, zachytávanie oxidu uhličitého, skladovanie toxických plynov alebo katalyzovanie chemických reakcií.
Nová forma molekulárnej architektúry
Traja laureáti vyvinuli novú formu molekulárnej architektúry. V ich konštrukciách fungujú kovové ióny ako základné kamene, ktoré sú prepojené dlhými organickými (uhlíkovými) molekulami. Kovové ióny a molekuly sú spolu usporiadané tak, že tvoria kryštály, ktoré obsahujú veľké dutiny. Tieto porézne materiály sa nazývajú kovovo-organické štruktúry (MOF). Variáciami stavebných blokov použitých v kovovo-organických štruktúrach ich môžu chemici navrhovať tak, aby zachytávali a ukladali špecifické látky. Kovovo-organické štruktúry môžu tiež riadiť chemické reakcie alebo viesť elektrinu.
„Kovovo-organické štruktúry majú obrovský potenciál a prinášajú doteraz nepredvídateľné možnosti pre materiály vyrobené na mieru s novými funkciami,“ povedal Heiner Linke, predseda Nobelovej komisie pre chémiu.
Kovovo-organické štruktúry (MOF) sú kryštalické látky pozostávajúce z iónov kovov (Zn2+, Cu2+, Mn2+, Mn4+) alebo ich zhlukov pospájaných rigidnými molekulami organických zlúčenín, ktorými sú najčastejšie di- alebo trikarboxylové kyseliny (kyselina šťaveľová, ftalová a citrónová), hydroxyderiváty aromatických zlúčenín, heterocyklické diazíny alebo triazíny a podobne. Pripravujú sa pomalou kryštalizáciou z horúceho roztoku solí kovov s organickými zlúčeninami (tzv. solvotermická metóda) alebo mletím octanov kovov s organickými zlúčeninami v guľových mlynoch, priemyselne sa vyrábajú elektrochemickými metódami.
Na ceste k revolučným zisteniam
Všetko sa začalo v roku 1989, keď Richard Robson testoval využitie základných vlastností atómov novým spôsobom. Kombinoval kladne nabité ióny medi so štvorramennou molekulou, ktorá mala chemickú skupinu priťahovanú k iónom medi na konci každého reťazca.
Ich kombinovaním vznikol dobre usporiadaný priestranný kryštál. Vzniklo niečo ako diamant s množstvom dutín.
Robson okamžite rozpoznal potenciál svojej molekulárnej konštrukcie, ktorá však bola nestabilná a ľahko sa rozpadala. Susumu Kitagawa a Omar Yaghi jej poskytli pevný základ; v rokoch 1992 až 2003 každý zvlášť urobili sériu revolučných objavov.
Kitagawa ukázal, že plyny môžu prúdiť dovnútra a von z konštrukcií, a predpovedal, že kovovo-organické štruktúry môžu byť flexibilné. Yaghi vytvoril veľmi stabilnú kovovo-organickú štruktúru a ukázal, že ju možno modifikovať pomocou racionálneho dizajnu, čím mu dodá nové a žiaduce vlastnosti.
Prínos kovovo-organických štruktúr
Prelomové objavy laureátov otvorili dvere k vytvoreniu desiatok tisíc rôznych kovovo-organických štruktúr. Niektoré z nich by mohli pomôcť vyriešiť najväčšie výzvy ľudstva, ako napríklad čistenie vody od PFAS (večných chemikálií), rozklad stopových množstiev liekov v životnom prostredí, zachytávanie oxidu uhličitého alebo získavanie vody z púštneho vzduchu.
Nobelova cena za chémiu
Od roku 1901 bola Nobelova cena za chémiu udelená 116-krát 195 osobnostiam. Najmladším laureátom v dejinách Nobelovej ceny za chémiu je Frédéric Joliot-Curie, ktorý ju získal vo veku 35 rokov. Najstarším laureátom je John B. Goodenough, ktorý si cenu odniesol vo veku 97 rokov. Dvom osobnostiam bola Nobelova cena za chémiu udelená dvakrát, sú nimi Frederick Sanger a Barry Sharpless.
Laureátmi minuloročnej Nobelovej ceny za chémiu sa stali David Baker, Demis Hassabis a John M. Jumper za svoj prínos k predpovedaniu trojrozmernej štruktúry proteínov a k vytvoreniu celkom nových proteínov.
Nasledovať bude Nobelova cena za literatúru
Vo štvrtok bude udelená Nobelova cena za literatúru a v piatok Nobelova cena za mier – je to jediná z Nobelových cien, ktorá nie je udeľovaná vo švédskom hlavnom meste Štokholme, ale v nórskom hlavnom meste Osle.
Začiatkom budúceho týždňa bude v Štokholme udelená Nobelova cena v kategórii ekonómia. Je to jediná cena, ktorá nevychádza z testamentu vynálezcu dynamitu a zakladateľa ceny Alfreda Nobela. Každá cena je dotovaná sumou jedenásť miliónov korún (približne jeden milión eur). Všetky Nobelove ceny sa tradične slávnostne odovzdávajú v deň úmrtia Alfreda Nobela, ktorý pripadá na 10. december.
História Nobelovej ceny
Nobelova cena vzišla z poslednej vôle švédskeho vedca Alfreda Nobela (1833 – 1896), technického génia, vynálezcu dynamitu a priemyselníka. Vo svojom závete odkázal väčšinu svojho bohatstva na ustanovenie ceny. Nobelovým želaním bolo, aby tí, ktorí v predchádzajúcom roku priniesli ľudstvu najväčší úžitok, mohli pokračovať vo svojom úsilí. S týmto posledným želaním nesúhlasila jeho rodina. Prvýkrát tak bola Nobelova cena udelená až päť rokov po smrti Alfreda Nobela, t. j. v roku 1901.
Nobelova cena sa udeľuje v piatich kategóriách, a to za fyziku, chémiu, medicínu alebo fyziológiu, literatúru a mier. Od roku 1968 spolu s týmito cenami udeľuje Švédska ríšska banka cenu za ekonómiu pod názvom Cena za ekonomické vedy na pamiatku Alfreda Nobela. Aj keď sa nevypláca z Nobelovho fondu, v roku 1968 bolo rozhodnuté, že už nebudú zavedené žiadne ďalšie ceny „na pamiatku Alfreda Nobela“. Nobelova cena sa považuje za najhodnotnejšie ocenenie ľudskej práce, talentu či mierového úsilia na svete.
Zdroj: NobelPrize.org, Beliana
(zh)
