Ba nhà khoa học giành Nobel Hóa học 2025 với phát hiện về cấu trúc phân tử thế hệ mới

Ba nhà khoa học đến từ 3 quốc gia khác nhau được trao giải Nobel Hóa học 2025 nhờ phát triển cấu trúc khung kim loại – hữu cơ (MOF), mở ra ứng dụng đột phá trong lưu trữ năng lượng sạch và xử lý môi trường.

By |
ba-nha-khoa-hoc-gianh-nobel-hoa-hoc-2025-voi-phat-hien-ve-cau-truc-phan-tu-the-he-moi-2
Ảnh: The Nobel Prize

Chiều ngày 8/10 (giờ Việt Nam), Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển công bố giải Nobel Hóa học 2025 thuộc về ba nhà khoa học Susumu Kitagawa (Nhật Bản), Richard Robson (Anh – Australia) và Omar M. Yaghi (Mỹ) vì công trình phát triển cấu trúc phân tử mới có tên “khung kim loại – hữu cơ” (MOF).

Công trình nghiên cứu của họ đã mở ra hướng đi hoàn toàn mới trong lĩnh vực vật liệu học, khi tạo ra một cấu trúc phân tử với các khoang rỗng cực lớn, cho phép các phân tử khí và hóa chất tự do di chuyển ra vào. Chính đặc điểm này giúp MOF trở thành nền tảng cho nhiều ứng dụng mang tính cách mạng — từ thu giữ CO₂, lưu trữ năng lượng sạch, lọc nước, đến thu thập nước từ không khí sa mạc và xúc tác các phản ứng hóa học.

Theo ông Heiner Linke, Chủ tịch Ủy ban Nobel Hóa học, “khung kim loại – hữu cơ có tiềm năng khổng lồ, mở ra những cơ hội chưa từng có để tạo nên vật liệu với các chức năng tùy chỉnh theo mục đích sử dụng.”

Từ ý tưởng đến cuộc cách mạng vật liệu

anh-1-2-17599289766451580287260
Công bố giải thưởng Nobel Hoá học 2025. Ảnh: The Guardian

Năm 1989, nhà hóa học Richard Robson bắt đầu thử nghiệm cách kết hợp các ion kim loại và phân tử hữu cơ theo cấu trúc ba chiều mới. Ông phát hiện rằng khi các ion đồng liên kết với phân tử “bốn cánh”, chúng tạo thành một tinh thể rỗng với cấu trúc đối xứng như kim cương, chứa vô số khoang rỗng li ti. Tuy nhiên, vật liệu này ban đầu không ổn định và dễ sụp đổ.

Sau đó, Susumu Kitagawa và Omar Yaghi đã độc lập tiếp tục phát triển nghiên cứu này. Trong giai đoạn 1992–2003, Kitagawa chứng minh rằng khí gas có thể lưu thông qua khung cấu trúc và mở ra ý tưởng về một loại MOF linh hoạt, còn Yaghi đã tạo ra phiên bản ổn định đầu tiên, có thể tùy chỉnh cấu trúc để đạt được những đặc tính mong muốn.

Nhờ những đóng góp nền tảng đó, giới khoa học sau này đã phát triển hơn 90.000 loại MOF khác nhau, trong đó nhiều loại đang được ứng dụng trong công nghệ môi trường, năng lượng và y sinh học.

Ba nhà khoa học và di sản của họ:

nobel-hoa-hoc-3163-9709.png
  1. Susumu Kitagawa (74 tuổi), Giáo sư tại Đại học Kyoto (Nhật Bản), là người tiên phong trong việc chứng minh tính linh hoạt của MOF.
  2. Richard Robson (88 tuổi), Giáo sư Đại học Melbourne (Australia), là người đặt nền móng đầu tiên cho khái niệm khung kim loại – hữu cơ.
  3. Omar M. Yaghi (60 tuổi), Giáo sư Đại học California, Berkeley (Mỹ), được xem là “kiến trúc sư” của MOF hiện đại.

Ba nhà khoa học sẽ chia sẻ giải thưởng trị giá 11 triệu crown Thụy Điển (tương đương 1,2 triệu USD) cùng huy chương và bằng chứng nhận Nobel.

Giải Nobel Hóa học là giải thưởng danh giá thứ ba trong mùa Nobel năm 2025, sau khi giải Nobel Y sinh được trao cho Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell và Shimon Sakaguchi cho công trình về điều hòa miễn dịch, và giải Nobel Vật lý vinh danh John Clarke, Michel H. Devoret và John M. Martinis với nghiên cứu về hiệu ứng xuyên hầm lượng tử vĩ mô.

Với phát hiện về khung kim loại – hữu cơ, ba nhà khoa học năm nay không chỉ được tôn vinh cho một phát minh hóa học, mà còn cho một tầm nhìn dài hạn về tương lai năng lượng và môi trường, nơi vật liệu mới có thể giúp nhân loại đối mặt với những thách thức lớn nhất của thế kỷ XXI.

Theo Nobelprize

Esquire the relaunch issue
what to read next
Esquire the relaunch issue