اختصاصی بسپار/ معماری مولکولی که فضا خلق میکند: چگونه کیتاگاوا، رابسون و یاغی جایزه نوبل شیمی را به دست آوردند؟/ علم بزرگترین نیروی برابرکننده در جهان است!
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر در مراسمی باشکوه در شهر استکهلم، سوئد، کمیته نوبل برندگان جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۵ را معرفی کرد. این جایزه به سه شیمیدان برجسته — سوسومو کیتاگاوا از ژاپن، ریچارد رابسون از بریتانیا/استرالیا و عمر یاغی از اردن/ایالات متحده — اهدا شد. دلیل انتخاب آنها، پیشبرد علم در توسعهٔ چارچوبهای فلزی آلی (MOF) است؛ ساختارهایی بلوری و متخلخل که امکان ورود و خروج مولکولها و گازها را فراهم میکنند و کاربردهای گستردهای در ذخیرهسازی انرژی، جذب آلایندهها و حتی جمعآوری آب از هوای خشک دارند.
سوسومو کیتاگاوا — روشن نگه داشتن چراغ کنجکاوی
کیتاگاوا، متولد ۱۹۵۱ در کیوتو، ژاپن، تحصیلات کارشناسی و دکترای خود را در دانشگاه کیوتو گذرانده است و از بنیانگذاران مؤسسهٔ iCeMS در کیوتو محسوب میشود . او نشان داد که چارچوبهای فلزی آلی میتوانند ساختارهای تخلخلدار داشته باشند و مسیر ورود و خروج گازها در آنها قابل کنترل است.
در مصاحبهای پس از اعلام جایزه، گفت: چالشها و موانع علمی، بهترین انگیزه برای پیشبرد پژوهش هستند.
سوسومو کیتاگاوا میگوید که وقتی دیگران کاری را غیرممکن میدانند، این مسئله انگیزهٔ او برای خلق مواد و سیستمهای نوین را افزایش میدهد. او به اهمیت محیط پژوهشی و سنت دانشگاهی کیوتو اشاره کرده و معتقد است که کشف دانش و مواد باید در مرکز کار علمی قرار داشته باشد. کیتاگاوا دربارهٔ مسیر کشف MOFها توضیح میدهد که یک تصادف علمی و دقت در مشاهده مسیر تحقیقش را تغییر داد و این تجربه نشان داد: «شانس به ذهن آماده رو میآورد». تجربههای مختلفی که در طول سالها جمعآوری کرده، ذهن او را برای کشفهای بزرگ آماده کرده است.
وی بر اهمیت پشتکار، کنجکاوی و تلاش مستمر تأکید میکند و میگوید: «چراغ پژوهش را حتی شبها خاموش نکنید.» همچنین، به زیباییشناسی و توجه به جزئیات علمی بهعنوان بخش جداییناپذیر پژوهش اشاره میکند و این دیدگاه، کلید موفقیت او در پیشبرد ایدههای نوآورانه در شیمی است.
ریچارد رابسون — نقطه شروع ایدهی ساختارهای متخلخل
ریچارد رابسون، متولد ۱۹۳۷ در گلاسبرن، انگلستان است. مدرک دکترایش را سال ۱۹۶۲ از دانشگاه آکسفورد دریافت کرد.او پس از دورههای پسادکترا در مؤسسات معتبر در آمریکا، به استرالیا نقل مکان کرد. استاد سابق دانشگاه ملبورن، در سال ۱۹۸۹ با ترکیب یونهای مس و مولکولهای چهار بازویی، ساختاری کریستالی با حفرههای متعدد ایجاد کرد. این ساختار که مانند الماسی پر از فضاهای خالی بود، مبنای بسیاری از تحقیقات بعدی در حوزه MOFها شد. اما نقطه ضعف آن طرح اولیه این بود که ساختار ناپایدار بود و بهراحتی فرو میپاشید. به همین دلیل، روانهٔ مسیر اصلی توسعه نشد، تا زمانی که کیتاگاوا و یاغی وارد شدند و استقرار و توسعه را ممکن کردند
رابسون در مصاحبهای گفت:
بسیاری فکر میکردند ایدهام عجیب است، اما این ایده سرانجام مسیر جدیدی در شیمی باز کرد.
این نکته نشان میدهد که گاهی ایدههای ساده و اولیه، در صورت پیگیری، میتوانند انقلابی در علم ایجاد کنند.
عمر یاغی — معمار شیمی رتریکولار
پروفسور عمر یاغی دانشمندی امریکایی-اردنی است که در سال ۱۹۶5 در امان اردن متولد شد. او مدرک لیسانس را در رشتۀ شیمی از دانشگاه نیویورک (سال ۱۹۸۵)، و مدرک دکترایش را از دانشگاه ایلینویس اروبانا (سال ۱۹۹۰) دریافت کرد. از سال ۱۹۹۰ تا ۱۹۹۲ در مقطع فوق دکترا در دانشگاه هاروارد مشغول به تحصیل بوده و از سال ۱۹۹۲ تا ۱۹۹۷ در دانشگاه آریزونا، از سال ۱۹۹۸ تا ۲۰۰۵ در دانشگاه میشیگان و یو سی اِل اِی، و از سال ۲۰۰۶ تا ۲۰۱۱ در مقام استادی مشغول به کار بوده است. در حال حاضر استاد رشته شیمی دانشگاه برکلی است. همچنین برگزیده نخستین دوره جایزه مصطفی (ص) در سال ۲۰۱۵ در حوزه علم و فناوری نانو بوده است. پیشگام زمینهای موسوم به شیمی رتریکولار (Reticular Chemistry) است. شیمی رتریکولار شاخهای از شیمی است که به طراحی و ساخت شبکههای مولکولی منظم و متخلخل میپردازد. در این شاخه، مولکولها یا یونهای فلزی بهصورت بلوکهای سازنده (building blocks) استفاده میشوند و با پیوندهای قوی و هدفمند به هم متصل میشوند تا ساختارهایی با نظم کریستالی و فضاهای خالی داخلی شکل بگیرد.
یاغی در مصاحبهای اظهار داشت: من فقط میخواستم چیزهای زیبا بسازم و مسائل فکری را حل کنم. هرچه بیشتر میجویید، زیبایی ساختارها عمیقتر و شگفتانگیزتر میشود. کارهای یاغی به توسعه صدها نوع MOF متفاوت انجامیده است که امروز در آزمایشگاهها و صنعت کاربرد دارند.
زندگی او می تواند الهام بخش بسیاری از کسانی باشد که به دلیل جبر محیطی در جوامع به شدت طبقاتی زندگی می کنند. او در مصاحبه دیگری گفته است:
- من در یک خانه بسیار ساده بزرگ شدم و ما دوازده نفر در یک اتاق کوچک بودیم و آن را با گاوهایی که قبلاً پرورش میدادیم، به اشتراک میگذاشتیم.
- من در خانوادهای از پناهندگان متولد شدم و والدینم به سختی میتوانستند بخوانند یا بنویسند.
- فکر میکنم پدرم تنها کلاس ششم را تمام کرده بود و مادرم نمیتوانست بخواند و بنویسد. این یک سفر طولانی بود. منظورم این است که علم بزرگترین نیروی برابرکننده در جهان است.
- افراد باهوش، افراد با استعداد و ماهر در همه جا وجود دارند. به همین دلیل است که ما واقعاً باید با فراهم کردن فرصت برای آنها، بر آزادسازی پتانسیل آنها تمرکز کنیم.
اهمیت علمی و کاربردی MOFها
چارچوبهای فلزی آلی که این سه دانشمند توسعه دادهاند، به پژوهشگران و صنعتگران امکان دادهاند:
• جذب و ذخیرهسازی گازها و هیدروژن
• کاهش انتشار دیاکسید کربن از نیروگاهها
• جداسازی آلایندهها و گازهای سمی
• برداشت آب از هوای خشک و بیابانی
کمیته نوبل اعلام کرده است که این مواد «فضاهای جدیدی برای شیمی ایجاد کردهاند» و پتانسیل آنها برای ایجاد مواد نوین و کاربردی بسیار گسترده است.
