I vincitori del Premio Nobel per la Chimica 2025 — Susumu Kitagawa, Richard Robson e Omar Yaghi — hanno rivoluzionato la scienza dei materiali creando vere e proprie architetture molecolari con spazi interni abbastanza grandi da permettere il passaggio di gas e altre sostanze chimiche. Queste strutture, note come metal-organic frameworks (MOF), stanno aprendo la strada a nuove applicazioni per la sostenibilità, la cattura di gas e la catalisi chimica.

 
Cosa sono i Metal-Organic Frameworks (MOF)

I MOF sono cristalli porosi formati da ioni metallici (che agiscono come punti di ancoraggio) collegati da lunghe molecole organiche a base di carbonio. Questa combinazione crea una rete tridimensionale con ampie cavità interne — vere e proprie “stanze” su scala molecolare.

Modificando i componenti di base, i chimici possono “progettare” MOF in grado di:

Catturare e immagazzinare gas specifici, come l’anidride carbonica o i gas tossici;

  • Estrarre acqua dall’aria del deserto;
  • Separare sostanze inquinanti come le PFAS dall’acqua;
  • Catalizzare reazioni chimiche o persino condurre elettricità.

“I metal-organic frameworks offrono un potenziale enorme, con possibilità prima impensabili di creare materiali su misura con funzioni completamente nuove”, ha dichiarato Heiner Linke, presidente del Comitato Nobel per la Chimica.
 

Dalle prime scoperte alla rivoluzione dei materiali porosi

Tutto ebbe inizio nel 1989, quando Richard Robson sperimentò un nuovo modo di sfruttare le proprietà intrinseche degli atomi. Combinò ioni di rame positivi con una molecola a quattro bracci dotata di gruppi chimici attratti dal rame. Il risultato fu un cristallo ordinato e spazioso, simile a un diamante tempestato di cavità microscopiche.

Robson capì subito il potenziale della sua costruzione, ma il materiale era instabile e tendeva a collassare. A dare solidità alla struttura furono, negli anni successivi, Susumu Kitagawa e Omar Yaghi, che tra il 1992 e il 2003 gettarono le basi della moderna scienza dei MOF:

Kitagawa dimostrò che i gas potevano fluire dentro e fuori dalle strutture e previde che i MOF potessero essere flessibili.
Yaghi creò il primo MOF altamente stabile e ne mostrò la possibilità di modifica razionale, ovvero la capacità di adattare la struttura per ottenere proprietà su misura.
 

Dalle scoperte ai grandi problemi del pianeta

Oggi, grazie alle intuizioni dei tre premi Nobel, i chimici hanno creato decine di migliaia di MOF diversi. Alcuni potrebbero contribuire concretamente ad affrontare le sfide ambientali e industriali più urgenti:

  • Cattura della CO₂ per mitigare il cambiamento climatico;
  • Rimozione di inquinanti come le PFAS e residui farmaceutici dall’acqua;
  • Raccolta di umidità atmosferica in ambienti aridi;
  • Stoccaggio sicuro di gas tossici o preziosi;
  • Nuovi catalizzatori chimici per processi industriali più puliti.

 
Con il Nobel per la Chimica 2025, la comunità scientifica riconosce non solo l’ingegno dei tre ricercatori, ma anche l’enorme potenziale di una nuova generazione di materiali intelligenti, modulari e sostenibili.

In un mondo che cerca soluzioni alla crisi climatica e alla scarsità di risorse, le loro “stanze molecolari” rappresentano una delle innovazioni più promettenti del nostro tempo.