یه خبر جالب و هیجانانگیز برات دارم! سه دانشمند خفـن به خاطر ساخت یه سری مواد عجیب غریب، که خیلی شبیه وسایل جادویی «هری پاتر» هستن، تونستن جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۵ رو ببرن! البته منظور از جادویی واقعاً جادویی نیست، ولی خب کارشون یه جورایی جادوی علمی محسوب میشه.
حالا بذار اول اسامیشون رو بگم: سوسومو کیتاگاوا (از دانشگاه کیوتو ژاپن)، ریچارد رابسون (از دانشگاه ملبورن استرالیا) و عمر یاگی (از دانشگاه برکلی کالیفرنیا آمریکا) این جایزه معتبر رو گرفتن. دلیلش هم کشف و ابداع ساختارهایی به اسم “چارچوبهای فلزی-آلی” یا همون “Metal-Organic Frameworks” یا خلاصه MOF بود. (راستی MOF یعنی ترکیبی از یونهای فلز و مولکولهای آلی که با هم یه سازه شبکهای غولپیکر ـ ولی در مقیاس میکروسکوپی ـ میسازن)
حالا چرا همه انقدر ازش هیجان زده شدن؟ چون این مواد میتونن مقدار خیلی خیلی زیادی گاز رو توی یه فضای خیلی کوچیک ذخیره کنن. دقیقاً مثل کیف جادویی هرمیون تو هری پاتر! (یادتونه هرمیون هرچی دلش میخواست از این کیفش در میآورد؟ بینهایت جا داشت!) البته این مواد قوانین فیزیک رو مثل کیف هرمیون زیر پا نمیذارن، بلکه با یه معماری بینظیر توی سطح مولکولی کار میکنن.
اینا چطوری ساخته شدن؟ اول سال ۱۹۸۹ بود که رابسون اومد یونهای مس (که بار مثبت دارن) رو با یه مولکول چهارشاخه ترکیب کرد تا یه کریستال بزرگ با کلی محفظه ریز درست کنه، شبیه یه الماس پر از اتاقک. بعدش هم از ۱۹۹۲ تا ۲۰۰۳، یاگی و کیتاگاوا حسابی رو این مواد کار کردن و تونستن کاری کنن که گازها به راحتی وارد و خارج این چارچوبها بشن و در کنارش این ساختهها رو پایدارتر، انعطافپذیرتر و قابل تغییر کنن.
این چارچوبها واقعاً کارآمدن! مثلاً میتونن گازهای خطرناک رو جمع کنن (که لازمه ساخت نیمههادیها یا همون قطعات اصلی کامپیوتر و موبایل هست)، آب رو از هوای خشک بیارن بیرون (یعنی آبکاوی از هوای کویر!)، به عنوان کاتالیزور توی واکنشهای شیمیایی استفاده بشن (کاتالیزور یعنی مادهای که سرعت واکنش رو زیاد میکنه بدون این که خودش مصرف بشه)، یا آلودگیهای شیمیایی و مواد سمی رو نابود کنن. حتی برای شکستن مواد سمی مثل پلاستیکهای PFA (که به «مواد شیمیایی ابدی» معروفن و به راحتی تجزیه نمیشن) هم کاربرد دارن!
راستی این اولین باره که این رشته یا این کار کشیده شده به نوبل؟ نه! این صد و هفدهمین جایزه نوبل شیمی بود که چهارشنبه (۸ اکتبر) در سوئد اعلام شد و جایزه نقدیشون هم ۱۱ میلیون کرون سوئد (حدود ۱.۲ میلیون دلار!)ه.
خود کیتاگاوا هم تو مصاحبه بعد جایزه گفت خیلی خوشحاله که تلاش سالهاش به چشم اومده. به نظرش، جذابترین کاربرد این چارچوبها جداسازی هواست: مثلاً اینکه بتونیم دیاکسیدکربن (CO2)، اکسیژن یا حتی آب رو جدا کنیم و بعد با انرژی تجدیدپذیر این مواد رو به چیزای مفید تبدیل کنیم! کیتاگاوا گفت رویاش اینه که بتونه هوا رو بگیره، اجزاشو جدا کنه و مواد جدید بسازه!
فعلاً دانشمندا دارن بررسی میکنن که آیا این مواد میتونن نقش بزرگی توی جمع کردن دیاکسیدکربن منتشرشده از کارخانهها و نیروگاهها داشته باشن یا نه (یعنی کمک به مبارزه با تغییرات آب و هوایی). قطعاً آینده جالبی در انتظار این مواد عجیب و غریب هست!
در آخر، بد نیست بدونی که زمینههای دیگر هم هست که با این فناوریهای جدید زیر و رو شدن: بعضی دانشمندا تونستن مواد شیمیایی ابدی رو تبدیل کنن به مواد بیضررتر، یا حتی الکل خاصی ساختن که میتونه نشونهای از حیات بیگانه باشه. خلاصه دنیای علم همیشه کلی چیز جذاب داره!
پس اگه دفعه بعد اسم MOF یا «چارچوب فلزی-آلی» رو شنیدی، بدون داری با جادوی علمی نسل جدید طرف میشی، نه با جادوگرای مدرسه هاگوارتز 😉
منبع: +
