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Nobel de Química 2025 reconhece cientistas que criaram “salas” dentro das moléculas

Foto: The Nobel Prize medal. © Nobel Prize Outreach. Photo: Clément Morin.

Em 2025, o Prêmio Nobel de Química foi concedido a Susumu Kitagawa, da Universidade de Kyoto (Japão), Richard Robson, da Universidade de Melbourne (Austrália), e Omar M. Yaghi, da Universidade da Califórnia em Berkeley (EUA), pelo desenvolvimento das estruturas metalorgânicas, conhecidas como metal–organic frameworks — ou simplesmente MOFs. 

Esses materiais revolucionaram a ciência dos sólidos ao combinar íons metálicos e moléculas orgânicas para formar redes cristalinas repletas de espaços internos, como se fossem salas microscópicas onde gases e moléculas podem circular, reagir ou ser armazenados. Graças a essa arquitetura, os MOFs podem capturar dióxido de carbono, armazenar hidrogênio, purificar a água ou até servir de base para novas tecnologias energéticas. 

A história dessa descoberta começou no fim dos anos 1980, quando Richard Robson propôs construir sólidos a partir de princípios geométricos simples. Em 1989, ele e Bernard Hoskins criaram um cristal pioneiro composto por íons de cobre e longas moléculas orgânicas, formando uma estrutura tridimensional de simetria semelhante à do diamante, repleta de cavidades internas. Era o primeiro indício de que era possível “projetar” o espaço dentro de um sólido — uma ideia que transformaria a Química nas décadas seguintes. 

Nos anos 1990, Susumu Kitagawa levou o conceito adiante ao sintetizar materiais com canais capazes de reter e liberar moléculas de gás sem colapsar sua estrutura — algo inédito até então. Essa descoberta marcou o nascimento dos primeiros MOFs estáveis e respirantes, abrindo caminho para uma nova categoria de materiais funcionais. 

Pouco depois, Omar Yaghi introduziu o conceito de design reticular, a arte de montar redes cristalinas de forma previsível, unindo blocos metálicos e orgânicos como peças de um quebra-cabeça. Em 1999, seu grupo apresentou o MOF-5, um material altamente estável, com 80% de volume interno livre e área superficial superior a 2.900 m² por grama — o que significa que uma pequena quantidade de MOF-5 possui mais área interna de um estádio de futebol. 

Yaghi continuou a expandir esses limites e, em 2010, apresentou uma nova geração de materiais ultraporosos, como o MOF-200 e o MOF-210, capazes de armazenar grandes quantidades de hidrogênio e dióxido de carbono. Esses avanços mostraram que é possível desenhar materiais sob medida, ajustando o tamanho e a forma das cavidades para aplicações específicas. 

Hoje, os MOFs estão entre os materiais mais promissores da ciência moderna. São estudados para captura de carbono, armazenamento de energia, catálise química, liberação controlada de fármacos e até sensores ambientais e ópticos. Sua versatilidade une precisão atômica e criatividade humana, transformando moléculas em soluções para os desafios globais.

Fonte: https://cfq.org.br/noticia/nobel-de-quimica-2025-reconhece-cientistas-que-criaram-salas-dentro-das-moleculas/

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