El Premio Nobel de Química 2025 fue otorgado a un trío de investigadores —un japonés, un británico y un jordano— por el desarrollo de “estructuras metalorgánicas”, una forma de arquitectura molecular que concentra grandes cantidades de espacio en estructuras diminutas, que el Comité Nobel comparó con el bolso de Hermione Granger, uno de los personajes de las novelas de Harry Potter.
Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar Yaghi compartirán el premio por sus descubrimientos revolucionarios que podrían ayudar a abordar algunos de los problemas más apremiantes del planeta, como el cambio climático, según anunció este miércoles el Comité Nobel en una ceremonia celebrada en Estocolmo, Suecia.
Al anunciar el premio, Heiner Linke, presidente del Comité Nobel de Química, dijo que los galardonados habían encontrado formas de fabricar materiales completamente nuevos “con grandes cavidades” en su interior que funcionan “como habitaciones de un hotel, de modo que las moléculas huéspedes pueden entrar y salir nuevamente del mismo material”.
Dijo que la química funciona como el bolso de Hermione Granger en los libros de Harry Potter, que parece pequeño por fuera, pero es grande por dentro.
“Puede almacenar enormes cantidades de gas en un volumen diminuto”, explicó Linke. “Las estructuras metalorgánicas tienen un potencial enorme y brindan oportunidades nunca antes previstas para materiales hechos a medida con nuevas funciones”.
El comité elogió a los galardonados por crear las estructuras metalorgánicas, que “pueden usarse para extraer agua del aire desértico, capturar dióxido de carbono, almacenar gases tóxicos o catalizar reacciones químicas”.
Yaghi, profesor de Química en la Universidad de California en Berkeley y nacido en Jordania, se encontraba en tránsito entre vuelos cuando recibió la llamada que le informaba que había ganado el Nobel. Dijo estar “asombrado, encantado y abrumado” por el reconocimiento.
“Mis padres apenas sabían leer y escribir. Ha sido todo un camino; la ciencia te lo permite”, dijo Yaghi al Comité Nobel. Él y sus numerosos hermanos crecieron en una sola habitación en Ammán, Jordania, sin electricidad ni agua corriente. La escuela fue un refugio frente a su difícil infancia, explicó el comité.
“La utilidad de lo inútil”
Hasta la fecha, se han documentado más de 100.000 estructuras metalorgánicas, según Kim Jelfs, profesora de Química en el Imperial College de Londres.
“El potencial de aplicación de las MOF proviene de su porosidad: un solo gramo de este material puede tener, en el interior de sus poros, la misma superficie que un campo de fútbol”, dijo Jelfs.
El origen de estos materiales se remonta a 1974, cuando Robson, profesor de la Universidad de Melbourne (Australia), enseñaba a sus estudiantes sobre estructuras moleculares usando esferas de madera como modelos de átomos.
Al decidir dónde perforar los agujeros en las esferas, Robson se dio cuenta de que la posición de esos agujeros contenía enorme información química. Se preguntó qué ocurriría si unía diferentes tipos de moléculas en lugar de átomos individuales y si eso podría crear nuevos tipos de materiales.
Aunque tardó más de una década en poner a prueba su hipótesis, sus experimentos en los años ochenta confirmaron que tenía razón. Usando cobre, demostró que las moléculas se organizaban en una estructura molecular regular, similar a como los átomos de carbono se agrupan para formar un diamante.
A diferencia de los diamantes, donde la estructura es extremadamente compacta, el material de Robson contenía un gran número de cavidades amplias, lo que sugería la posibilidad de crear materiales nuevos.
Kitagawa, profesor de la Universidad de Kioto (Japón), desarrolló la idea de Robson. Al principio no estaba convencido de su utilidad práctica, pero, según el comité, su carrera ha estado guiada por la búsqueda de “la utilidad de lo inútil”. Empezó a investigar estructuras moleculares porosas y presentó la primera en 1992, aunque en ese momento no despertó gran entusiasmo entre los financiadores.
Su primer gran avance llegó en 1997, cuando desarrolló una nueva molécula capaz de absorber y liberar metano, nitrógeno y oxígeno.
Mientras tanto, en la Universidad Estatal de Arizona, Yaghi —quien emigró de Jordania a EE.UU. a los 15 años— utilizó la investigación de Kitagawa y Robson para crear una estructura metalorgánica completamente nueva, MOF-5, que el comité describió como “un clásico” en el campo de la química. Incluso vacía, esta estructura puede calentarse hasta 300 °C (570 °F) sin colapsar.
Extraer agua del aire desértico
Estas propiedades permitieron al grupo de investigación de Yaghi extraer agua del aire del desierto de Arizona.
“Durante la noche, su material MOF capturaba vapor de agua del aire. Al amanecer, cuando el sol calentaba el material, podían recolectar el agua”, explicó el comité.
La investigación de los laureados tiene un amplio rango de aplicaciones prácticas y podría ayudar a combatir el cambio climático capturando dióxido de carbono de la atmósfera. Otros usos incluyen eliminar “químicos eternos” del agua y descomponer restos de fármacos en el medio ambiente.
“En principio, se podría absorber dióxido de carbono y, en lugar de liberarlo a la atmósfera, almacenarlo en un dispositivo”, dijo Sara Snogerup, profesora de Química-Física en la Universidad de Lund (Suecia). “Esa es una gran esperanza… aunque, claro, haría falta hacerlo a gran escala”.
El año pasado, el premio se otorgó a tres científicos que utilizaron inteligencia artificial para descifrar el código de casi todas las proteínas conocidas, las “herramientas químicas de la vida”.
Entre ellos se encontraba Demis Hassabis, director ejecutivo de Google DeepMind en Londres, cuyo trabajo contribuyó al desarrollo de un modelo de IA para predecir las complejas estructuras de las proteínas, un problema que llevaba 50 años sin resolverse.
En 2023, el premio fue compartido por tres investigadores que trabajaron para descubrir y desarrollar puntos cuánticos, utilizados en luces LED y pantallas de televisión, así como por cirujanos al extirpar tejido canceroso.
El premio consiste en una dotación en efectivo de 11 millones de coronas suecas (US$ 1 millón).
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TOMADO DE: cnnespanol.cnn.com