Tři vědci – Susumu Kitagawa, Richard Robson a Omar M. Yaghi – si letos rozdělili Nobelovu cenu za chemii. Porota ocenila jejich průkopnický výzkum metalo-organických sítí (MOF) – materiálů, které dokážou chytat plyny, čistit vodu nebo uchovávat energii.

Zní to jako magie, ale jde o velmi skutečný příslib pro ekologii i průmysl budoucnosti.

Materiál s děravou duší

Metalo-organické sítě jsou, jednoduše řečeno, molekulární kostky lega, které vědci skládají z kovových iontů a organických „spojek“. Výsledkem je trojrozměrná mřížka s ohromným množstvím dutin – mikroskopických chodeb a komůrek.

V těch se mohou usazovat a pohybovat molekuly plynů či kapalin, jako by procházely malým chemickým městem.

Díky této vnitřní architektuře mají MOF obrovský povrch – gram materiálu může mít plochu větší než fotbalové hřiště. A právě tato „děravost“ dává sítím jejich superschopnosti: dokážou selektivně zachytávat oxid uhličitý, pohlcovat toxiny nebo fungovat jako katalyzátory pro chemické reakce.

Vynálezci s vizí

Švédská akademie věd vyzdvihla, že trojice laureátů „vytvořila molekulární konstrukce s velkými dutinami, skrz které mohou proudit plyny a další chemikálie“. Každý z oceněných přispěl jinak:

Kitagawa postavil první funkční MOF s vysokou stabilitou,

Robson rozvinul jejich krystalovou architekturu,

Yaghi dokázal celou technologii proměnit v ucelený koncept – otevřel cestu k jejich praktickému využití.

Voda z pouště i čistší ovzduší

Aplikace metalo-organických sítí znějí téměř futuristicky. MOF dokážou zachytit vlhkost ze suchého vzduchu, a tedy vyrábět vodu i v poušti. Mohou ukládat plyny jako vodík či metan, čímž pomáhají rozvoji čisté energetiky.

A také filtrovat oxid uhličitý – plyn, který stojí za většinou skleníkového efektu.

„Je to materiál 21. století,“ shrnul jeden z členů Nobelova výboru. Chemie se díky nim mění z laboratoře v nástroj globálních řešení – od změny klimatu po nedostatek pitné vody.

Ocenění s sebou přináší prestiž i 11 milionů švédských korun.