3 علماء يفوزون بجائزة نوبل في الكيمياء 2025 لتطوير الأطر المعدنية العضوية

أعلنت الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم، اليوم الأربعاء عن فوز كل من سوسومو كيتاغاوا من جامعة كيوتو باليابان، وريتشارد روبسون من جامعة ملبورن بأستراليا، وعمر م. ياغي من جامعة كاليفورنيا بيركلي بالولايات المتحدة الأمريكية، ب جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2025، تقديرا لإسهامهم في تطوير الأطر المعدنية العضوية، وهي هياكل جزيئية تحتوي على غرف دقيقة تتيح مرور الغازات والمواد الكيميائية، ما يفتح آفاقاً جديدة في مجالات البيئة والطاقة والصناعة.
وقالت الأكاديمية في بيانها إن الفائزين ابتكروا هياكل جزيئية ذات مساحات داخلية واسعة تسمح بتدفق الغازات، ويمكن الاستفادة منها في تجميع المياه من هواء الصحراء، واحتجاز ثاني أكسيد الكربون، وتخزين الغازات السامة، وتحفيز التفاعلات الكيميائية.
وتتكون هذه المواد، المعروفة باسم الأطر المعدنية العضوية (MOF)، من أيونات معدنية تعمل كركائز أساسية ترتبط بجزيئات عضوية طويلة قائمة على الكربون، لتكوّن بلورات تحتوي على تجاويف كبيرة. ويمكن للكيميائيين، من خلال تعديل مكوناتها، تصميمها لالتقاط مواد محددة، أو تحفيز تفاعلات كيميائية، أو حتى توصيل الكهرباء.
وأكد هاينر لينكه، رئيس لجنة نوبل للكيمياء، أن "الأطر المعدنية العضوية تمتلك إمكانيات هائلة، وتوفر فرصاً غير مسبوقة لإنتاج مواد جديدة بوظائف مبتكرة".
ويعود أصل هذا الإنجاز العلمي إلى عام 1989، حين استخدم العالم الأسترالي ريتشارد روبسون الخصائص الجوهرية للذرات بطريقة جديدة، إذ جمع أيونات النحاس الموجبة مع جزيء ذي أربعة أذرع تنجذب أطرافها إلى النحاس، لينتج عن ذلك بلورة مرتبة وواسعة تشبه الألماس ومليئة بالتجاويف.
ورغم أن النموذج الأول كان غير مستقر، فقد وضع الأساس لتطورات لاحقة قادها كل من كيتاغاوا وياغي في الفترة بين عامي 1992 و2003، حيث أثبت كيتاغاوا إمكانية تدفق الغازات داخل وخارج هذه التركيبات، بينما طوّر ياغي إطاراً معدنياً عضوياً أكثر استقراراً وقابلاً للتعديل، ما أتاح منحه خصائص جديدة ومرغوبة.
ومنذ تلك الاكتشافات، تمكن الكيميائيون من ابتكار عشرات الآلاف من الأطر العضوية المعدنية، التي يمكن أن تسهم في مواجهة أبرز التحديات التي تواجه البشرية، مثل فصل المواد الملوِّثة (PFAS) عن المياه، وتفكيك بقايا الأدوية في البيئة، واحتجاز ثاني أكسيد الكربون، وجمع المياه من هواء الصحراء.
وتُمنح جوائز نوبل وفقا لوصية مخترع الديناميت ألفريد نوبل (1833–1896)، الذي أوصى بأن تُمنح الجوائز لمن قدّموا "أعظم فائدة للبشرية". وتبلغ قيمة الجائزة هذا العام 11 مليون كرونة سويدية (نحو 1.1 مليون دولار أمريكي).
وفي حال مشاركة أكثر من فائز، تقسم الجائزة بينهم بالتساوي، وهو ما يُعد أمراً شائعاً في المجالات العلمية التي تعتمد على العمل الجماعي.
يُشار إلى أن لجنة نوبل بمعهد كارولينسكا كانت قد أعلنت، أمس الثلاثاء، عن فوز كل من جون كلارك من جامعة كاليفورنيا بيركلي، وميشيل ديفوريت من جامعتي ييل وكاليفورنيا سانتا باربرا، وجون م. مارتينيس من جامعة كاليفورنيا سانتا باربرا، ب جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2025، تقديراً لاكتشافهم الأنفاق الميكانيكية الكمية العيانية وتكميم الطاقة في الدوائر الكهربائية.