La Real Academia Sueca de Ciencias otorgó el Premio Nobel de Química 2025 a tres científicos que literalmente abrieron “nuevos espacios para la química”: Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar M. Yaghi.
Su creación —los llamados marcos metal-orgánicos, o MOF por sus siglas en inglés— ha revolucionado la forma en que la materia puede organizarse, almacenar sustancias y hasta generar agua en lugares donde no la hay.
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Estos materiales funcionan como esponjas microscópicas, con cavidades tan pequeñas que pueden atrapar moléculas de agua, dióxido de carbono o incluso gases tóxicos. Pero lo sorprendente es que pueden diseñarse a la medida, con diferentes formas, tamaños y funciones.
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Cómo surgió la idea: una inspiración en el aula
Todo comenzó en 1974, cuando Richard Robson, profesor en la Universidad de Melbourne, construía modelos de moléculas de madera para enseñar a sus alumnos. Al observar cómo los átomos se unían siguiendo patrones predecibles, pensó:
“¿Y si pudiéramos usar esa lógica para construir nuevos tipos de materiales?”.
Más de una década después, Robson lo intentó de verdad. Combinó iones de cobre —átomos con carga eléctrica— con moléculas orgánicas que tenían cuatro “brazos” capaces de unirse entre sí.
El resultado fue sorprendente: una estructura cristalina con miles de pequeños huecos internos, algo así como un diamante hueco. Ese fue el primer paso hacia los MOF.
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De estructuras inestables a materiales inteligentes
Aunque el invento de Robson era frágil, otros científicos retomaron la idea. En los años 90, el japonés Susumu Kitagawa y el jordano-estadounidense Omar M. Yaghi le dieron estabilidad y propósito.
Kitagawa descubrió que los gases podían entrar y salir de las cavidades sin destruir la estructura. También imaginó que estos materiales podían comportarse como organismos vivos: cambiar de forma, adaptarse o “respirar”.
Por su parte, Yaghi creó una versión tan estable que podía calentarse a 300°C sin romperse. A ese diseño lo llamó MOF-5, y se convirtió en el modelo más famoso del campo.
Unos pocos gramos de MOF-5 pueden tener una superficie interna equivalente a un campo de futbol, lo que los hace perfectos para atrapar grandes cantidades de moléculas.
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El milagro del agua en el desierto
El trabajo de Yaghi no se detuvo ahí. En 2018, su laboratorio en la Universidad de California demostró que los MOF podían “cosechar agua del aire del desierto”.
Durante la noche, el material atrapa el vapor invisible presente en la atmósfera, incluso con humedad muy baja. Al salir el sol, el calor libera ese vapor en forma de agua potable.
Este avance abrió una nueva línea de investigación con aplicaciones en regiones áridas donde el acceso al agua es limitado. “Es como tener una planta que produce agua solo con aire y luz solar”, explicó el propio Yaghi en su momento.
Materiales para salvar el planeta
Más allá del agua, los MOF tienen aplicaciones ambientales enormes. Algunos ya se usan para:
- Atrapar dióxido de carbono (CO₂) de fábricas y centrales eléctricas.
- Eliminar contaminantes PFAS del agua, conocidos como “químicos eternos”.
- Almacenar hidrógeno para transporte limpio.
- Descomponer residuos farmacéuticos o petróleo en el ambiente.
Por eso, muchos científicos los llaman “el material del siglo XXI”. Son ligeros, reciclables, estables y personalizables: cada red molecular puede adaptarse a una tarea específica.
Los ganadores y su legado
- Susumu Kitagawa (Japón, 1951), profesor en la Universidad de Kioto, pionero de los MOF flexibles.
- Richard Robson (Reino Unido, 1937), profesor en la Universidad de Melbourne, creador del primer modelo poroso.
- Omar M. Yaghi (Jordania/EE. UU., 1965), profesor en la Universidad de California, Berkeley, quien consolidó la “química reticular”, el arte de construir materia por diseño.
Su descubrimiento no solo marcó una nueva etapa en la química de materiales, sino también una herramienta contra la crisis climática y la escasez de agua.
Como resumió la Academia Sueca:
“Han creado nuevos espacios donde la química puede desarrollarse y servir a la humanidad”.
