O Prêmio Nobel de Química de 2025 foi concedido a três pesquisadores por seu trabalho pioneiro em estruturas metal-orgânicas, ou MOFs, polímeros estruturados com geometrias precisas. Richard Robson, Susumu Kitagawa e Omar Yaghi compartilham a honra por criar materiais que permitem armazenamento de gases, filtração e catálise. Suas inovações, iniciadas por volta de 1990, abriram novas possibilidades na química e em aplicações ambientais.
Polímeros tipicamente se formam como emaranhados desordenados de cadeias moleculares, limitando sua versatilidade química. Por volta de 1990, químicos começaram a criar estruturas ordenadas conhecidas como estruturas metal-orgânicas (MOFs), onde metais atuam como hubs ligando moléculas orgânicas rígidas em ângulos precisos. Esse design cria poros abertos para passagem seletiva de moléculas e sítios catalíticos, distinguindo MOFs de plásticos tradicionais usados em itens como sacolas ou pneus.
Richard Robson, da Universidade de Melbourne, construiu o primeiro MOF usando cobre e uma molécula orgânica contendo anel de benzeno, formando uma pilha semelhante a uma pirâmide. Apesar das expectativas de instabilidade, essa estrutura permitiu o movimento de solventes através de cavidades internas. Robson previu que MOFs poderiam manter a forma após a remoção do solvente, hospedar sítios catalíticos e filtrar moléculas—propriedades posteriormente realizadas.
Susumu Kitagawa, da Universidade de Kyoto, expandiu isso criando um MOF com canais que se estendem por todo o comprimento, formado em água e estável quando seco. Ele reteve gases como oxigênio, nitrogênio e metano. Kitagawa previu que MOFs poderiam se adaptar a estímulos como temperatura ou luz, um conceito agora demonstrado.
Omar Yaghi, um refugiado palestino que ascendeu a uma posição de destaque na Universidade da Califórnia, Berkeley, sintetizou numerosas variantes de MOF. Essas incluem estruturas estáveis a centenas de graus Celsius, com 60 por cento de espaço aberto ou tamanhos de poro ajustáveis. Exemplos notáveis absorvem dióxido de carbono seletivamente para abordar emissões de gases de efeito estufa e capturam umidade do ar do deserto durante a noite para liberação diurna via calor solar.
Hoje, milhares de MOFs existem, como evidenciado pela página da Wikipedia deles excedendo 20.000 palavras. As aplicações vão desde armazenamento de hidrogênio e filtração de CO2 até catálise de reações, frequentemente operando de forma discreta em tecnologias práticas. O Nobel reconhece esse trabalho fundamental, anunciado em 8 de outubro de 2025.