Arquitectura molecular: los ganadores del Nobel de Química 2025 revolucionan la ciencia de los materiales
Tres científicos ganan el Nobel de Química por crear estructuras metalorgánicas con potencial para capturar carbono y generar agua en el desierto
El japonés Susumu Kitagawa, el británico Richard Robson y el jordano-estadounidense Omar Yaghi fueron reconocidos por desarrollar una nueva arquitectura molecular capaz de almacenar gases y líquidos en espacios diminutos. El Comité Nobel destacó su potencial para enfrentar el cambio climático y comparó su descubrimiento con el “bolso de Hermione Granger” de Harry Potter.
Una revolución en la química: materiales porosos con aplicaciones ambientales
El Premio Nobel de Química 2025 fue otorgado a Susumu Kitagawa (Japón), Richard Robson (Reino Unido) y Omar Yaghi (Jordania/Estados Unidos) por el desarrollo de estructuras metalorgánicas (MOF, por sus siglas en inglés), una innovación que redefine el concepto de arquitectura molecular.
Estas estructuras, explicó el Comité Nobel de Química durante la ceremonia realizada en Estocolmo, son capaces de concentrar grandes volúmenes de espacio dentro de una estructura microscópica, un fenómeno que Heiner Linke, presidente del Comité, comparó con el famoso bolso mágico de Hermione Granger de la saga Harry Potter: “Parece pequeño por fuera, pero es enorme por dentro. Puede almacenar enormes cantidades de gas en un volumen diminuto”.
El hallazgo abre la puerta a aplicaciones de alto impacto ambiental, como la captura de dióxido de carbono, la obtención de agua del aire en zonas desérticas, el almacenamiento de gases tóxicos, y la catalización de reacciones químicas con mayor eficiencia y menor costo energético.
De las bolas de madera a los materiales del futuro
La génesis de este descubrimiento se remonta a 1974, cuando Richard Robson, profesor de la Universidad de Melbourne, experimentaba con modelos de bolas de madera para enseñar estructuras moleculares. Al notar que la ubicación de los orificios definía propiedades químicas, se preguntó si unir moléculas en lugar de átomos podía originar materiales nuevos.
Una década más tarde, en los años 80, Robson comprobó su hipótesis al crear una estructura regular utilizando cobre, similar a la del diamante, pero con cavidades internas amplias, lo que marcó el inicio de la química de los materiales porosos.
En los años 90, Susumu Kitagawa, desde la Universidad de Kioto, retomó esos avances para explorar el potencial de las estructuras porosas. Aunque inicialmente enfrentó escepticismo, en 1997 logró su primer gran avance, al desarrollar un material capaz de absorber y liberar gases como metano, nitrógeno y oxígeno.
Por su parte, Omar Yaghi, investigador de la Universidad Estatal de Arizona, llevó el concepto a su máxima expresión al crear el MOF-5, una estructura tan estable que puede calentarse hasta 300°C sin colapsar. Según el Comité Nobel, “un par de gramos de MOF-5 cubren un área tan grande como un campo de fútbol”.
Yaghi aplicó esa tecnología para extraer agua del aire del desierto de Arizona: durante la noche, el material captura vapor de agua y, al calentarse con el sol, libera el líquido para su recolección.
Impacto ambiental, energético y científico global
Las estructuras metalorgánicas permiten almacenar y liberar moléculas de manera controlada, ofreciendo soluciones potenciales a desafíos ambientales críticos. Entre sus aplicaciones destacan:
- Captura de dióxido de carbono (CO₂): su capacidad de absorción selectiva las convierte en herramientas clave para reducir emisiones industriales.
- Purificación del agua: podrían eliminar sustancias químicas persistentes o restos farmacéuticos del ambiente.
- Almacenamiento de hidrógeno: al concentrar grandes volúmenes de gas, se perfilan como materiales estratégicos para la transición energética.
El Comité Nobel resaltó que los MOF “brindan oportunidades nunca antes previstas para materiales hechos a medida con nuevas funciones”, y que su desarrollo “marca un punto de inflexión en la forma en que entendemos la química de los materiales”.
El Premio Nobel de Química 2025 incluye una dotación de 11 millones de coronas suecas (equivalentes a US$ 1 millón), a repartir entre los tres galardonados.
Con este reconocimiento, la Real Academia de Ciencias de Suecia subraya la importancia de la innovación científica como herramienta frente al cambio climático, al tiempo que refuerza la cooperación internacional entre universidades de Asia, Europa y América.