Prix Nobel de chimie 2025 pour le développement des structures métallo-organiques
"Les cadres métallo-organiques ont un potentiel énorme, car ils offrent des possibilités imprévues de créer des matériaux sur mesure dotés de nouvelles fonctions"
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L'Académie royale des sciences de Suède a décidé d'attribuer le prix Nobel de chimie 2025 à Susumu Kitagawa (Université de Kyoto, Japon), Richard Robson (Université de Melbourne, Australie) et Omar M. Yaghi (Université de Californie, Berkeley, États-Unis) "pour le développement des cadres métallo-organiques"
Leur architecture moléculaire offre des espaces pour la chimie
Les lauréats du prix Nobel de chimie 2025 ont créé des constructions moléculaires dotées de grands espaces dans lesquels les gaz et autres produits chimiques peuvent circuler. Ces constructions, les structures métallo-organiques, peuvent être utilisées pour récupérer l'eau de l'air du désert, capturer le dioxyde de carbone, stocker des gaz toxiques ou catalyser des réactions chimiques.
Susumu Kitagawa, Richard Robson et Omar Yaghi reçoivent le prix Nobel de chimie 2025. Ils ont développé une nouvelle forme d'architecture moléculaire. Dans leurs constructions, les ions métalliques fonctionnent comme des pierres angulaires reliées par de longues molécules organiques (à base de carbone). Ensemble, les ions métalliques et les molécules sont organisés pour former des cristaux contenant de grandes cavités. Ces matériaux poreux sont appelés cadres métallo-organiques (MOF). En variant les éléments constitutifs des MOF, les chimistes peuvent les concevoir pour capturer et stocker des substances spécifiques. Les MOF peuvent également entraîner des réactions chimiques ou conduire l'électricité.
"Les cadres métallo-organiques ont un potentiel énorme, car ils offrent des possibilités jusqu'alors imprévues de créer des matériaux sur mesure dotés de nouvelles fonctions", déclare Heiner Linke, président du comité Nobel de chimie.
Tout a commencé en 1989, lorsque Richard Robson a testé une nouvelle façon d'utiliser les propriétés inhérentes aux atomes. Il a combiné des ions de cuivre chargés positivement avec une molécule à quatre bras ; celle-ci possédait un groupe chimique attiré par les ions de cuivre à l'extrémité de chaque bras.
Une fois combinés, ils se sont liés pour former un cristal spacieux et bien ordonné. C'était comme un diamant rempli d'innombrables cavités.
Robson a immédiatement reconnu le potentiel de sa construction moléculaire, mais celle-ci était instable et s'effondrait facilement. Susumu Kitagawa et Omar Yaghi ont cependant donné à cette méthode de construction une base solide ; entre 1992 et 2003, ils ont fait, chacun de leur côté, une série de découvertes révolutionnaires. Kitagawa a montré que les gaz pouvaient entrer et sortir des constructions et a prédit que les MOF pouvaient être rendus flexibles. Yaghi a créé un MOF très stable et a montré qu'il pouvait être modifié à l'aide d'une conception rationnelle, lui conférant des propriétés nouvelles et souhaitables.
À la suite des découvertes révolutionnaires des lauréats, les chimistes ont construit des dizaines de milliers de MOF différents. Certains d'entre eux pourraient contribuer à résoudre quelques-uns des plus grands défis de l'humanité, avec des applications telles que la séparation des PFAS de l'eau, la décomposition des traces de produits pharmaceutiques dans l'environnement, la capture du dioxyde de carbone ou la récupération de l'eau dans l'air des déserts.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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