El Premio Nobel de Química 2025 ha sido otorgado a tres investigadores por su trabajo pionero en marcos metal-orgánicos, o MOF, polímeros estructurados con geometrías precisas. Richard Robson, Susumu Kitagawa y Omar Yaghi comparten el honor por crear materiales que permiten el almacenamiento de gases, la filtración y la catálisis. Sus innovaciones, que comenzaron alrededor de 1990, han abierto nuevas posibilidades en la química y las aplicaciones ambientales.
Los polímeros suelen formarse como enredos desordenados de cadenas moleculares, lo que limita su versatilidad química. Alrededor de 1990, los químicos comenzaron a crear estructuras ordenadas conocidas como marcos metal-orgánicos (MOF), donde los metales actúan como centros que unen moléculas orgánicas rígidas en ángulos precisos. Este diseño crea poros abiertos para el paso selectivo de moléculas y sitios catalíticos, distinguiendo a los MOF de los plásticos tradicionales utilizados en artículos como bolsas o neumáticos.
Richard Robson, de la Universidad de Melbourne, construyó el primer MOF utilizando cobre y una molécula orgánica que contiene un anillo de benceno, formando una pila similar a una pirámide. A pesar de las expectativas de inestabilidad, esta estructura permitió el movimiento de solventes a través de cavidades internas. Robson predijo que los MOF podrían mantener su forma después de la eliminación del solvente, albergar sitios catalíticos y filtrar moléculas, propiedades que se materializaron más tarde.
Susumu Kitagawa, de la Universidad de Kioto, amplió esto creando un MOF con canales que abarcan su longitud, formado en agua y estable cuando se seca. Retuvo gases como oxígeno, nitrógeno y metano. Kitagawa previó que los MOF podrían adaptarse a estímulos como la temperatura o la luz, un concepto ahora demostrado.
Omar Yaghi, un refugiado palestino que ascendió a un puesto destacado en la Universidad de California, Berkeley, ha sintetizado numerosas variantes de MOF. Estas incluyen estructuras estables a cientos de grados Celsius, con un 60 por ciento de espacio abierto o tamaños de poro ajustables. Ejemplos notables absorben dióxido de carbono selectivamente para abordar las emisiones de gases de efecto invernadero y capturan la humedad del aire del desierto durante la noche para su liberación diurna mediante calor solar.
Hoy en día, existen miles de MOF, como se evidencia en su página de Wikipedia que supera las 20.000 palabras. Las aplicaciones van desde el almacenamiento de hidrógeno y la filtración de CO2 hasta la catálisis de reacciones, a menudo operando de manera discreta en tecnologías prácticas. El Nobel reconoce este trabajo fundacional, anunciado el 8 de octubre de 2025.