Hadiah Nobel Kimia 2025 telah diberikan kepada tiga peneliti atas karya pionir mereka pada kerangka logam-organik, atau MOF, polimer terstruktur dengan geometri presisi. Richard Robson, Susumu Kitagawa, dan Omar Yaghi berbagi kehormatan atas penciptaan material yang memungkinkan penyimpanan gas, filtrasi, dan katalisis. Inovasi mereka, yang dimulai sekitar tahun 1990, telah membuka kemungkinan baru dalam kimia dan aplikasi lingkungan.
Polimer biasanya terbentuk sebagai tumpukan tidak beraturan dari rantai molekul, membatasi fleksibilitas kimianya. Sekitar tahun 1990, para ahli kimia mulai menciptakan struktur teratur yang dikenal sebagai kerangka logam-organik (MOF), di mana logam berfungsi sebagai pusat yang menghubungkan molekul organik kaku pada sudut presisi. Desain ini menciptakan pori-pori terbuka untuk pergerakan molekul selektif dan situs katalitik, membedakan MOF dari plastik tradisional yang digunakan pada barang seperti tas atau ban.
Richard Robson dari Universitas Melbourne membangun MOF pertama menggunakan tembaga dan molekul organik yang mengandung cincin benzena, membentuk tumpukan seperti piramida. Meskipun diharapkan tidak stabil, struktur ini memungkinkan pergerakan pelarut melalui rongga internal. Robson memprediksi bahwa MOF dapat mempertahankan bentuk setelah pelarut dihilangkan, menampung situs katalitik, dan menyaring molekul—sifat yang kemudian terealisasi.
Susumu Kitagawa di Universitas Kyoto memperluas ini dengan menciptakan MOF dengan saluran yang membentang sepanjang panjangnya, dibentuk dalam air dan stabil saat dikeringkan. Ia mempertahankan gas seperti oksigen, nitrogen, dan metana. Kitagawa meramalkan bahwa MOF dapat beradaptasi dengan rangsangan seperti suhu atau cahaya, konsep yang kini telah dibuktikan.
Omar Yaghi, pengungsi Palestina yang naik ke posisi teratas di Universitas California, Berkeley, telah mensintesis berbagai varian MOF. Ini termasuk struktur yang stabil pada ratusan derajat Celsius, dengan 60 persen ruang terbuka atau ukuran pori yang dapat disesuaikan. Contoh terkenal menyerap karbon dioksida secara selektif untuk mengatasi emisi gas rumah kaca dan menangkap kelembaban udara gurun di malam hari untuk dilepaskan pada siang hari melalui panas matahari.
Hari ini, ribuan MOF ada, seperti dibuktikan oleh halaman Wikipedia mereka yang melebihi 20.000 kata. Aplikasi berkisar dari penyimpanan hidrogen dan filtrasi CO2 hingga katalisis reaksi, sering beroperasi secara tidak mencolok dalam teknologi praktis. Nobel mengakui karya dasar ini, yang diumumkan pada 8 Oktober 2025.