El Nobel de Química 2025 premia la arquitectura molecular de los nuevos materiales

El Premio Nobel de Química 2025 ha distinguido a tres científicos –el japonés Susumu Kitagawa, el británico Richard Robson y el jordano Omar M. Yaghi– por desarrollar un nuevo tipo de arquitectura molecular conocida como estructuras metal-orgánicas, o MOF por sus siglas en inglés. Su trabajo ha abierto un campo completamente nuevo dentro de la química de materiales, con aplicaciones que van desde la captura de dióxido de carbono hasta la obtención de agua en el desierto.

Las estructuras metal-orgánicas pueden imaginarse como redes tridimensionales formadas por átomos metálicos unidos entre sí mediante moléculas orgánicas. El resultado son cristales con una estructura porosa, semejante a un esponjoso entramado lleno de cavidades microscópicas. En esas cavidades pueden entrar y salir gases u otras sustancias, lo que convierte a los MOF en materiales extremadamente versátiles.

El primer paso lo dio Richard Robson en 1989, cuando combinó iones de cobre con una molécula de cuatro brazos que se unía a ellos en sus extremos. Así obtuvo un cristal espacioso y ordenado, una suerte de diamante perforado por incontables huecos. Aquella estructura era inestable, pero el japonés Susumu Kitagawa y el jordano Omar M. Yaghi lograron estabilizarla y perfeccionarla en los años siguientes. Kitagawa demostró que los gases podían circular a través de los poros y predijo que los MOF podían hacerse flexibles; Yaghi, por su parte, diseñó materiales más resistentes y modificables, capaces de adquirir propiedades nuevas mediante un control racional de su estructura.

Capturar CO2 o limpiar aguas contaminadas

Desde entonces, los científicos han creado decenas de miles de variantes de estos materiales. Algunos pueden capturar dióxido de carbono en fábricas y centrales eléctricas; otros sirven para almacenar hidrógeno, eliminar contaminantes del agua o retener gases tóxicos utilizados en la industria electrónica. Incluso se han desarrollado versiones capaces de extraer humedad del aire en zonas áridas.

La Academia Sueca subraya que los MOF han brindado a la química "nuevas habitaciones para trabajar", en alusión a los espacios internos de sus estructuras. Aunque muchas de sus aplicaciones se encuentran todavía en fase experimental o a pequeña escala, la industria ya ha comenzado a invertir en su producción y comercialización. Por su potencial para diseñar materiales a medida y afrontar algunos de los grandes desafíos ambientales, muchos investigadores consideran que las estructuras metal-orgánicas podrían convertirse en uno de los materiales emblemáticos del siglo XXI.

La semana Nobel continúa mañana jueves con el premio de Literatura y el viernes con el de la Paz. El ciclo se cerrará el lunes con el Premio de Economía, todos ellos otorgados en Estocolmo y Oslo y transmitidos en directo por la organización Nobel.