Il Premio Nobel per la Chimica 2025 è stato assegnato a tre scienziati che hanno rivoluzionato il modo in cui pensiamo alla materia: Susumu Kitagawa, Richard Robson e Omar M. Yaghi. I tre ricercatori, provenienti rispettivamente da Giappone, Australia e Stati Uniti, sono stati premiati dalla Royal Swedish Academy of Sciences per aver sviluppato le strutture metallo-organiche, una nuova forma di architettura molecolare che apre scenari prima inimmaginabili per la chimica applicata.
Le strutture metallo-organiche, conosciute con l’acronimo MOF (Metal-Organic Frameworks), sono costruzioni cristalline che contengono cavità enormi su scala molecolare, attraverso le quali gas e altre sostanze chimiche possono fluire liberamente. Come ha spiegato Heiner Linke, presidente del Comitato Nobel per la Chimica, questi materiali porosi “hanno un potenziale enorme, portando opportunità prima impensabili per materiali su misura con nuove funzioni”.
Ma cosa rende queste strutture così straordinarie? Immaginate di costruire un edificio a livello molecolare: gli ioni metallici fungono da pilastri agli angoli, mentre lunghe molecole organiche a base di carbonio li collegano come travi. Insieme, questi elementi si organizzano per formare cristalli che contengono enormi spazi vuoti, come diamanti costellati di innumerevoli cavità. È proprio in questi spazi che avviene la magia: le MOF possono essere progettate per catturare e immagazzinare sostanze specifiche, innescare reazioni chimiche o persino condurre elettricità.
Le applicazioni pratiche di questa scoperta toccano alcune delle sfide più urgenti dell’umanità. Queste strutture molecolari possono infatti essere utilizzate per raccogliere acqua dall’aria dei deserti, catturare l’anidride carbonica dall’atmosfera, immagazzinare gas tossici in sicurezza, separare sostanze inquinanti come i PFAS dall’acqua potabile, degradare tracce di farmaci nell’ambiente o catalizzare reazioni chimiche complesse. In sostanza, i tre Nobel hanno fornito ai chimici uno strumento versatile per affrontare problemi che vanno dall’emergenza climatica alla purificazione dell’acqua.
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The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the 2025 #NobelPrize in Chemistry to Susumu Kitagawa, Richard Robson and Omar M. Yaghi “for the development of metal–organic frameworks.” pic.twitter.com/IRrV57ObD6— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 8, 2025
La storia di questa scoperta rivoluzionaria inizia nel 1989, quando Richard Robson, nato nel 1937 a Glusburn nel Regno Unito e oggi professore all’Università di Melbourne, ebbe un’intuizione brillante. Robson decise di sfruttare le proprietà intrinseche degli atomi in un modo completamente nuovo: combinò ioni di rame caricati positivamente con una molecola a quattro bracci, ciascuno dei quali terminava con un gruppo chimico attratto dal rame. Quando furono mescolati insieme, si legarono per formare un cristallo ordinato e spazioso, simile a un diamante pieno di cavità. Robson riconobbe immediatamente il potenziale della sua costruzione molecolare, ma la struttura era instabile e collassava facilmente.
Fu qui che entrarono in gioco gli altri due laureati. Tra il 1992 e il 2003, Susumu Kitagawa e Omar M. Yaghi, lavorando separatamente, realizzarono una serie di scoperte rivoluzionarie che fornirono a questo metodo costruttivo una base solida. Kitagawa, nato nel 1951 a Kyoto dove oggi insegna all’università, dimostrò che i gas potevano fluire dentro e fuori da queste costruzioni e predisse che le MOF potevano essere rese flessibili, aprendo ulteriori possibilità di utilizzo.
Omar M. Yaghi, nato nel 1965 ad Amman in Giordania e oggi professore all’Università della California a Berkeley, fece il passo decisivo successivo: creò una MOF estremamente stabile e dimostrò che poteva essere modificata utilizzando un design razionale, conferendole proprietà nuove e desiderabili. Questa capacità di progettare strutture su misura ha trasformato le MOF da curiosità di laboratorio a strumenti pratici e versatili.
Dopo le scoperte pionieristiche dei tre laureati, i chimici di tutto il mondo hanno costruito decine di migliaia di MOF diverse. Variando i mattoni utilizzati nella costruzione, gli scienziati possono personalizzare queste strutture per catturare molecole specifiche, come se stessero progettando serrature molecolari per chiavi particolari. Questa flessibilità di design è ciò che rende le MOF così promettenti per affrontare problemi ambientali complessi.
Il premio, che ammonta a 11 milioni di corone svedesi (circa 1 milione di dollari), sarà condiviso equamente tra i tre scienziati. L’anno scorso, il Nobel per la Chimica era stato assegnato a un trio di ricercatori che aveva utilizzato l’intelligenza artificiale per decifrare il codice di quasi tutte le proteine conosciute, tra cui Demis Hassabis, CEO di Google DeepMind. Nel 2023, invece, il riconoscimento era andato a tre scienziati per la scoperta e lo sviluppo dei punti quantici, utilizzati nei LED e negli schermi televisivi.
La consegna del Premio Nobel per la Chimica 2025 sottolinea ancora una volta come la ricerca possa portare a delle soluzioni pratiche ai principali problemi globali. Le stanze molecolari create da Kitagawa, Robson e Yaghi potrebbero rappresentare una svolta nella lotta ai cambiamenti climatici e nell’accesso all’acqua potabile, dimostrando che l’innovazione scientifica continua a essere la nostra migliore alleata per costruire un futuro sostenibile.
