Quest’anno il Premio Nobel per la Chimica è andato a tre scienziati che hanno inventato materiali davvero sorprendenti, capaci di “contenere l’impossibile”. Si chiamano Susumu Kitagawa, Richard Robson e Omar Yaghi, e il riconoscimento è stato assegnato per lo sviluppo dei cosiddetti metal-organic frameworks, o MOF. Ma cosa sono i MOF? Immaginiamo una struttura formata da atomi metallici (i “nodi”) collegati da molecole organiche (le “aste”) che insieme formano un reticolo pieno di spazi vuoti. Questi spazi interni possono ospitare gas, liquidi o molecole utili, come se fossero stanze vuote all’interno di un edificio molto complesso. La cosa straordinaria è che un piccolo pezzo di questo materiale può contenere una quantità sorprendente di molecole, quasi come la famosa borsa di Hermione Granger nei romanzi di Harry Potter, che sembrava poter contenere molto più di quanto le sue dimensioni suggerivano. Il Presidente della Commissione Nobel ha usato proprio questo paragone per spiegare l’effetto: materiali piccoli all’esterno, ma con spazi interni molto ampi. Il lavoro alla base del Premio è il risultato di decenni di studi. Richard Robson, già a partire dal 1989, iniziò a immaginare come costruire reticoli ordinati usando atomi metallici e molecole organiche. Omar Yaghi e Kitagawa continuarono poi questa strada: Yaghi introdusse molte delle idee chiave che permisero di rendere i MOF stabili e funzionali, Kitagawa dimostrò che gas e liquidi potevano entrare e uscire dai materiali, rendendoli utili per applicazioni reali. Oggi i MOF non sono una semplice curiosità da laboratorio. Gli scienziati li stanno provando in applicazioni che affrontano grandi sfide del nostro tempo: possono essere usati per catturare anidride carbonica (CO₂) dall’aria, per estrarre acqua dall’umidità dell’aria nei deserti, per immagazzinare gas e generare energia pulita, o per eliminare sostanze tossiche dall’acqua. Un altro aspetto interessante è che, grazie alla loro struttura, i MOF possono essere progettati su misura: cambiando i nodi metallici o le molecole organiche, si può ottenere una variante che “preferisce” un tipo di gas piuttosto che un altro. È come costruire diversi scomparti in un materiale per “catturare” esattamente quello che serve. Alla conferenza stampa, Kitagawa ha detto che un suo sogno è riuscire a catturare l’aria, separarla (ossigeno, CO₂, ecc.) e trasformarla in materiali utili, usando energia rinnovabile. Questa visione sintetizza bene il potenziale dei MOF: non sono solo oggetti ora, ma semi di tecnologie future. Robson ha ricordato che spesso questa ricerca è stata silenziosa e fatta “piano piano”: costruire strutture molecolari che rimangano stabili era una sfida enorme, e molti esperimenti fallivano. Tuttavia, grazie alla perseveranza di questi scienziati, oggi possiamo pensare che i materiali possano davvero fare cose “magiche”, ma basate su leggi della chimica ben note. Questo Nobel è importante non solo per il riconoscimento personale di tre ricercatori, ma anche perché premia una direzione della chimica che potrebbe avere impatti concreti nella lotta al cambiamento climatico, alla scarsità d’acqua e all’inquinamento. I MOF dimostrano che, anche se una cosa sembra magica, dietro c’è sapienza, metodo e ricerca costante.
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