Qué son las revolucionarias “estructuras metalorgánicas” por las que 3 científicos ganaron el Nobel de Química y cómo pueden ayudar a combatir el cambio climático

El Premio Nobel de Química 2025 fue otorgado este miércoles a Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar M. Yaghi por el desarrollo de las llamadas estructuras metalorgánicas. Según el Comité del Nobel, el galardón de este año se concede por “crear nuevas reglas para la química”.Kitagawa pertenece a la Universidad de Kioto (Japón); Richard Robson a la Universidad de Melbourne (Australia) y Omar M. Yaghi a la Universidad de California, Berkeley, (EE.UU.).Las estructuras moleculares que desarrollaron tienen grandes espacios por los que pueden fluir gases y otras sustancias químicas.En términos prácticos, estas construcciones pueden utilizarse, por ejemplo, para recoger agua del aire del desierto, capturar dióxido de carbono o almacenar gases tóxicos, acciones que pueden ser clave para combatir el cambio climático. Más leídas Los galardonados compartirán un premio monetario de 11 millones de coronas suecas (unos US$1.170.000).Kitagawa intervino en la rueda de prensa tras el anuncio del premio por vía telefónica y dijo que estaba “muy agrdecido por este galardón y porque este trabajo haya recibido este reconomiento”.La Academia Sueca de las Ciencias destacó que los ganadores han desarrollado una “nueva arquitectura molecular”.Las construcciones creadas por este equipo conjugan el uso de iones metálicos. Estos funcionan como piedras angulares que, a su vez, están unidas a largas moléculas orgánicas, basadas en carbono.Juntos, estas moléculas orgánicas y de los iones, se organizan y crean cristales que tienen grandes cavidades. A este material poroso se le denomina “estructura metalorgánica” (MOF).Al variar los bloques de construcción usados en las MOF, se puede conseguir que, en esas cavidades, capturen y almacenen sustancias específicas.A su vez, estas MOF pueden impulsar reacciones químicas o ser conducir electricidad.“Las estructuras metalorgánicas tienen un enorme potencial, ya que ofrecen oportunidades antes impensables para crear materiales a medida con nuevas funciones”, afirmó Heiner Linke, presidente del Comité Nobel de Química.“Son materiales muy porosos, como esponjas, que tienen dentro muchos canales, mucha superficie interna, donde se pueden hacer muchas reacciones”, explicó Fernando Gomollón Bel, doctor en Química Orgánica, comunicador científico y cofundador de Agata Communications en declaraciones a Science Media Center.“En ellos se pueden utilizar catalizadores, absorber gases como el CO2 y capturarlo para luego reutilizarlo o para quitarlo de la atmósfera”.Por ejemplo, Omar Yaghi creó materiales muy hidrofílicos para conseguir agua en el desierto en forma líquida, capturando la poca agua que hay en el aire gracias a su extensa superficie.“Son literalmente como esponjas moleculares, como esponjas microscópicas, hechas de metales y sustancias orgánicas. Tienen nodos de metal y sustancias orgánicas. La gracia de esto es que ambas partes, los metales y las sustancias orgánicas, puedes personalizarlos un poco a la carta”, dijo Gomollón Bel.Así, explicó, si cambias el metal o las sustancias orgánicas, cambian las propiedades. Por ejemplo, si como sustancia orgánica pones una sustancia básica, puedes hacer MOF que reaccionan con el CO2 —que es ácido—, y lo atrapan.Todo comenzó en 1989, cuando Richard Robson probó a utilizar las propiedades inherentes de los átomos de una nueva forma. Combinó iones de cobre con carga positiva con una molécula de cuatro brazos, que tenía un grupo químico que era atraído por los iones de cobre en el extremo de cada brazo.Cuando se combinaron, se unieron para formar un cristal espacioso y bien ordenado. Era como un diamante lleno de innumerables cavidades.Robson reconoció inmediatamente el potencial de su construcción molecular, pero era inestable y se desmoronaba fácilmente.Sin embargo, Susumu Kitagawa y Omar Yaghi proporcionaron a este método de construcción una base sólida; entre 1992 y 2003 realizaron, por separado, una serie de descubrimientos revolucionarios.Kitagawa demostró que los gases pueden entrar y salir de las construcciones y predijo que las MOF podían hacerse flexibles. Yaghi creó una MOF muy estable y demostró que se puede modificar mediante un diseño racional, dotándolo de propiedades nuevas y deseables.Tras los descubrimientos revolucionarios de los galardonados, los químicos han construido decenas de miles de MOF diferentes.Algunos de ellos pueden contribuir a resolver algunos de los mayores retos de la humanidad, como el combate contra el cambio climático y sus consecuencias.Por ejemplo, estas MOF pueden capturar dióxido de carbono de la atmósfera, reducir la contaminación por plásticos, separar químicos persistentes contaminantes del agua, la descomposición de trazas de productos farmacéuticos en el medio ambiente o, como ya se ha nombrado, la captura de moléculas de agua del aire del desierto.Catalina Biglione, investigadora titular de la Unidad de Materiales Porosos Avanzados de IMDEA Energía, dijo en declaraciones a Science Media Center que este reconocmiento es “bien merecido”.La investigadora destacó que durante sus más de cuatro años de trabajo en este campo pudo “comprobar su extraordinaria versatilidad: desde la captura de contaminantes, hasta su uso en aplicaciones de energía para pilas de combustibles o incluso en tratamientos innovadores dentro de la nanomedicina”.“Este premio no solo celebra un avance científico, sino que destaca una plataforma tecnológica con un potencial transformador”, aseguró.

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