Nobel de Química 2025 reconhece os pioneiros dos MOFs e a consolidação da química reticular

Omar Yaghi, Susumu Kitagawa e Richard Robson são premiados por estabelecerem as bases estruturais e funcionais das estruturas metal-orgânicas porosas.

O Prêmio Nobel de Química 2025 destacou três nomes que transformaram a forma como a ciência projeta e manipula a matéria em escala molecular. Omar M. Yaghi (Universidade da Califórnia, Berkeley, EUA), Susumu Kitagawa (Universidade de Kyoto, Japão) e Richard Robson (Universidade de Melbourne, Austrália) receberam o prêmio por suas contribuições decisivas ao desenvolvimento e consolidação dos Metal–Organic Frameworks (MOFs), estruturas cristalinas tridimensionais formadas por íons metálicos conectados a ligantes orgânicos, que abriram uma nova fronteira na química dos materiais.

Os laureados não criaram os MOFs isoladamente, mas estabeleceram os pilares científicos e metodológicos que permitiram transformar um conceito experimental em uma das áreas mais vibrantes da química moderna. Cada um teve papel essencial para que essas estruturas deixassem de ser curiosidades de laboratório e se tornassem materiais funcionais, estáveis e amplamente aplicáveis.

Uma construção coletiva da ciência dos materiais

Nos anos 1990, Richard Robson foi o primeiro a descrever redes metal-orgânicas de topologia tridinotimensional, abrindo o caminho para um novo tipo de material híbrido. Suas estruturas ainda eram frágeis e sensíveis à umidade, mas introduziram a ideia de combinar conectividade metálica e orgânica para formar redes cristalinas expansíveis.

Susumu Kitagawa deu um passo fundamental ao demonstrar que essas estruturas poderiam manter porosidade permanente mesmo após a remoção de solventes. Ele introduziu ligantes que aumentaram a estabilidade térmica e mecânica das redes, transformando os frameworks em sistemas robustos e reprodutíveis.

Omar Yaghi levou o conceito à maturidade científica ao propor a química reticular (reticular chemistry), um método racional de construção de redes a partir de unidades pré-projetadas. Foi Yaghi quem consolidou o termo Metal–Organic Framework (MOF), classificou suas geometrias e mostrou como pequenas variações químicas nos blocos construtivos poderiam gerar propriedades sob medida. Sua visão sistemática tornou possível prever o comportamento estrutural e funcional dos MOFs antes mesmo da síntese.

Estruturas que definem a nova química da matéria

Os MOFs se destacam pela combinação única entre porosidade controlável, estabilidade química e modularidade estrutural. Um único grama de material pode conter centenas de metros quadrados de área interna. Essa propriedade permite aprisionar gases, moléculas e íons com seletividade e eficiência inéditas.

Aplicações já consolidadas incluem captura e armazenamento de dióxido de carbono, armazenamento de hidrogênio e metano, purificação de água, separação de compostos voláteis e catálise heterogênea. Pesquisas recentes exploram os frameworks como plataformas para liberação controlada de fármacos, sensores químicos e ambientais, materiais eletrônicos híbridos e baterias de estado sólido.

Hoje existem mais de 100 mil estruturas de MOFs descritas na literatura científica, e o número cresce continuamente. Cada nova configuração amplia o leque de funcionalidades e mostra como a química pode projetar a matéria de forma precisa e previsível.

Um marco entre teoria e aplicação

A premiação de 2025 representa mais do que o reconhecimento de uma descoberta específica. Ela celebra uma mudança de paradigma na química: a passagem de uma ciência baseada na observação e reação para uma ciência voltada à construção e ao design molecular.

O trabalho de Yaghi, Kitagawa e Robson exemplifica a maturidade dessa nova abordagem. Eles mostraram que é possível pensar a matéria de forma arquitetônica, compondo blocos inorgânicos e orgânicos para alcançar propriedades definidas. Essa filosofia inspirou campos paralelos, como os Covalent Organic Frameworks (COFs) e os Hybrid Porous Materials, além de influenciar diretamente a química de polímeros, sensores e sistemas de armazenamento de energia.

O legado de uma arquitetura molecular

O reconhecimento do Nobel reforça que a química contemporânea avança pela capacidade de construir estruturas inteligentes, adaptáveis e sustentáveis.

Os MOFs simbolizam essa transição entre descoberta e engenharia. Eles mostram como o conhecimento atômico e a criatividade molecular podem responder a desafios urgentes da humanidade, do controle de emissões à geração de energia limpa.

A conquista de Yaghi, Kitagawa e Robson reafirma a força da química dos materiais como protagonista do século XXI. Sua contribuição ultrapassa fronteiras e traduz o poder de transformar ideias em soluções tangíveis, abrindo caminho para uma nova geração de materiais projetados pela ciência e guiados pela pesquisa e imaginação.