Jako Hermionina kabelka – nový materiál, jehož tvůrci dostali Nobelovu cenu za chemii 2025

Nobelovu cenu za chemii za rok 2025 získali Susumu Kitagawa z Kjótské univerzity v Japonsku, Richard Robson z Melbournské univerzity v Austrálii a Omar M. Yaghi z Kalifornské univerzity v Berkeley. Tři vědci vyvinuli organokovové materiály, které ukládají velké množství plynu v malém objemu, „téměř jako Hermionina kabelka ve filmu o Harrym Potterovi“, uvedl na tiskové konferenci k oznámení ceny Heiner Linke, předseda Nobelova výboru pro chemii.

V sérii o Harrym Potterovi má Hermiona Grangerová magickou kabelku, která jí umožňuje nosit více předmětů, než by se do ní mělo vejít – jako kabelkový ekvivalent TARDIS z filmu Doctor Who.

Na rozdíl od Hermionina vaku nová molekulární architektura vyvinutá nositeli Nobelovy ceny funguje podobným způsobem, ale neporušuje zákony fyziky. Metalo-organické struktury se skládají z kovových iontů spojených dlouhými organickými molekulami. Tyto ionty a molekuly jsou uspořádány tak, že tvoří krystaly s velkými dutinami, které lze použít k zachycení a ukládání látek.

Královská švédská akademie věd oznámila vítěze na slavnostním ceremoniálu ve Stockholmu ve Švédsku ve středu, 8. října 2025. Jedná se o 117. Nobelovu cenu za chemii a je doplněna finanční odměnou 11 milionů švédských korun (1,2 milionu dolarů).

„Jsem hluboce poctěn, že můj dlouholetý výzkum byl uznán,“ řekl Kitagawa telefonicky na tiskové konferenci a dodal, že nejvýznamnějším potenciálním využitím jeho práce je oddělování komponent ze vzduchu, „které obsahují většinu prvků pro naše důležité materiály“.

Jak to všechno začalo

Práce vědců začala v roce 1989, kdy Robson spojil kladně nabité atomy mědi do čtyřramenné molekuly a vytvořil tak prostorný krystal, podobný diamantu naplněnému nespočtem drobných přihrádek. Yaghi a Kitagawa na to v letech 1992 až 2003 navázali prací, která ukázala, že plyny mohou proudit dovnitř a ven z této metalo-organické struktury a zároveň ji učinit stabilnější, flexibilnější a modifikovatelnější pro dosažení jedinečných vlastností.

Od tohoto základního objevu vyvinuli další výzkumníci nespočet metalo-organických struktur, které používají k zachycování toxických plynů potřebných k výrobě polovodičů, k získávání vody z pouštního vzduchu, nebo katalýze chemických reakcí a rozkladu škodlivých chemikálií a znečišťujících látek – včetně „navždy chemických“ plastů PFA, farmaceutických odpadních vod a chemických zbraní.

Největší uplatnění těchto struktur by však mohlo ležet v budoucnosti

V současné době se materiály testují v zachycování oxidu uhličitého ze vzduchu, kam jeho nadbytek vypouštějí procesy spalování fosilních paliv. „Mým snem je zachycovat vzduch a separovat vzduch,“ řekl Kitagawa. „Například CO₂, kyslík nebo vodu lze zachytit a přeměňovat je na užitečné materiály. A třeba s využitím obnovitelné energie.“

Zdroj: 'Harry Potter' materials land three scientists Nobel Prize in chemistry | Live Science