Trio Ilmuwan Pengembang Kerangka Logam-organik dari Jepang, Australia, dan AS, Raih Anugerah Nobel Kimia 2025

STOCKHOLM - Akademi Ilmu Pengetahuan Kerajaan Swedia telah memutuskan untuk menganugerahkan Hadiah Nobel Kimia 2025 kepada ilmuwan Susumu Kitagawa (Universitas Kyoto, Jepang), Richard Robson (Universitas Melbourne, Australia), dan Omar M Yaghi (Universitas California, Berkeley, AS) atas prestasi dan jasa mereka dalam pengembangan kerangka logam-organik

Para peraih Hadiah Nobel Kimia 2025 telah menciptakan konstruksi molekuler dengan ruang besar yang memungkinkan gas dan bahan kimia lainnya mengalir. Konstruksi ini, kerangka logam-organik, dapat digunakan untuk memanen air dari udara gurun, menangkap karbon dioksida, menyimpan gas beracun, atau mengkatalisis reaksi kimia.

“Susumu Kitagawa, Richard Robson, dan Omar Yaghi, dianugerahi Hadiah Nobel Kimia 2025. Mereka telah mengembangkan bentuk baru arsitektur molekuler,” ungkap Akademi Ilmu Pengetahuan Kerajaan Swedia, Rabu (8/10).

Dalam konstruksi mereka, ion logam berfungsi sebagai landasan yang dihubungkan oleh molekul organik panjang (berbasis karbon). Bersama-sama, ion dan molekul logam tersusun membentuk kristal yang mengandung rongga-rongga besar.

Material berpori ini disebut kerangka logam-organik (MOF). Dengan memvariasikan blok penyusun yang digunakan dalam MOF, ahli kimia dapat merancangnya untuk menangkap dan menyimpan zat-zat tertentu. MOF juga dapat mendorong reaksi kimia atau menghantarkan listrik.

“Kerangka logam-organik memiliki potensi yang sangat besar, menghadirkan peluang yang sebelumnya tak terduga untuk material yang dibuat khusus dengan fungsi-fungsi baru,” kata Heiner Linke, Ketua Komite Nobel untuk Kimia.

Semuanya berawal pada tahun 1989, ketika Richard Robson menguji pemanfaatan sifat-sifat inheren atom dengan cara baru. Ia menggabungkan ion tembaga bermuatan positif dengan molekul berlengan empat; molekul ini memiliki gugus kimia yang tertarik pada ion tembaga di ujung setiap lengannya.

Ketika digabungkan, mereka terikat membentuk kristal yang luas dan teratur. Kristal itu seperti berlian yang dipenuhi rongga-rongga yang tak terhitung jumlahnya.

Robson segera menyadari potensi konstruksi molekulnya, tetapi konstruksi tersebut tidak stabil dan mudah runtuh.

Namun, Susumu Kitagawa dan Omar Yaghi memberikan fondasi yang kokoh bagi metode pembangunan ini; antara tahun 1992 dan 2003, mereka secara terpisah menghasilkan serangkaian penemuan revolusioner.

Kitagawa menunjukkan bahwa gas dapat mengalir masuk dan keluar dari konstruksi dan memprediksi bahwa MOF dapat dibuat fleksibel.

Yaghi menciptakan MOF yang sangat stabil dan menunjukkan bahwa ia dapat dimodifikasi menggunakan desain rasional, sehingga memberikan sifat-sifat baru yang diinginkan.

Setelah penemuan-penemuan inovatif para pemenang penghargaan ini, para ahli kimia telah membangun puluhan ribu MOF yang berbeda. Beberapa di antaranya dapat berkontribusi dalam memecahkan beberapa tantangan terbesar umat manusia, dengan aplikasi yang mencakup pemisahan PFAS dari air, menguraikan jejak obat-obatan di lingkungan, menangkap karbon dioksida, atau memanen air dari udara gurun. ils/I-1