O Nobel de Química 2025 consagra Susumu Kitagawa, Richard Robson e Omar M. Yaghi por suas revolucionárias contribuições para a ciência dos materiais. A Academia Real das Ciências da Suécia anunciou nesta quarta-feira (8) que os três cientistas são os laureados deste ano, dividindo igualmente o montante de 11 milhões de coroas suecas, equivalentes a aproximadamente R$ 6,2 milhões. O reconhecimento premia o desenvolvimento das estruturas metal-orgânicas, mundialmente conhecidas como MOFs (metal-organic frameworks) – um avanço notável na criação de materiais ultraporosos com capacidade ímpar de manipular moléculas em um nível atômico.
Essencialmente, os MOFs operam como “esponjas” construídas com átomos. Cada uma dessas estruturas é intrinsecamente formada por íons metálicos, como cobre, zinco ou cobalto, conectados a extensas cadeias orgânicas. O resultado dessa arquitetura é um cristal com uma rede intrincada de poros microscópicos, concebidos de forma organizada para propósitos específicos. Essa “engenharia de espaços vazios” permite aos MOFs efetivamente capturar gases, otimizar o armazenamento de energia e, com precisão, segregar moléculas particulares, abrindo novas fronteiras na química. A extrema porosidade é uma de suas características mais impressionantes: poucos gramas desse material podem possuir uma área interna comparável à dimensão de um campo de futebol, habilitando a absorção de volumes massivos de gás ou vapor, superando outras substâncias.
Nobel de Química 2025: Criadores de Materiais MOFs são Premiados
O professor Heiner Linke, presidente do Comitê Nobel de Química, destacou o vasto potencial dos MOFs, enfatizando que essas estruturas abrem caminho para a criação inédita de materiais sob medida, dotados de funções completamente novas. A relevância da premiação reforça a importância das descobertas que pavimentaram o caminho para a aplicação prática dos MOFs em diversas áreas. A pesquisa, que remonta à década de 1980, começou a se materializar quando Richard Robson percebeu a possibilidade de explorar a atração natural entre íons metálicos e moléculas orgânicas para edificar cristais com cavidades internas.
As descobertas se aprofundaram com Susumu Kitagawa, da renomada Universidade de Kyoto. Seus estudos demonstraram que os MOFs não apenas eram estáveis, mas também flexíveis o suficiente para absorver e liberar gases sem se deteriorar. Concomitantemente, Omar Yaghi, pesquisador da Universidade da Califórnia em Berkeley, aprimorou essas estruturas, desenvolvendo versões ultrarresistentes, a exemplo do MOF-5. Este material, capaz de manter sua integridade mesmo sob temperaturas elevadas de até 300°C, oferece a flexibilidade de ser moldado conforme a necessidade da aplicação.
Foi Omar Yaghi quem trouxe uma das aplicações mais marcantes e visionárias à tona: a extração de água da umidade do ar em regiões desérticas. Seu grupo de pesquisa criou um material especializado que opera um ciclo engenhoso: durante a noite, captura vapor d’água atmosférico e, com o nascer do sol, libera o líquido armazenado à medida que é aquecido. Este exemplo concreto ilustra o potencial dos MOFs em superar desafios ambientais e de escassez hídrica global.
Embora uma parcela significativa dos MOFs ainda seja objeto de estudos e refinamentos em ambientes laboratoriais, uma série de aplicações já se destaca por seu impacto e promessa. Entre as aplicações concretas e em fase de testes mais avançados, encontram-se:
- A captura de CO₂ em setores industriais, como fábricas e usinas, um processo vital para mitigar as emissões de gases de efeito estufa.
- A purificação de água, empregando materiais que efetivamente retêm poluentes persistentes como os PFAS (substâncias perfluoroalquiladas e polifluoroalquiladas) e resíduos de medicamentos, melhorando a qualidade da água potável.
- O armazenamento eficiente de hidrogênio, visto como um combustível limpo e uma alternativa sustentável aos combustíveis fósseis, com potencial para impulsionar a economia verde.
- O controle do amadurecimento de frutas, através da absorção precisa do gás etileno, um hormônio vegetal que acelera esse processo, prolongando a vida útil de produtos agrícolas.
- A contribuição na produção de chips e semicondutores, onde são utilizados para conter ou neutralizar gases tóxicos, assegurando a segurança e a pureza necessárias nesses ambientes tecnológicos de alta sensibilidade.
Desde suas origens, as descobertas de Kitagawa, Robson e Yaghi inspiraram cientistas ao redor do mundo a criar dezenas de milhares de variações de MOFs, cada uma desenhada com propriedades específicas para enfrentar um leque diversificado de desafios. Esta versatilidade levou muitos a considerar os MOFs como “o material do século XXI”, com um poder transformador que abrange desde a luta contra as mudanças climáticas até o desenvolvimento de novos medicamentos e baterias de alto desempenho. Ao “abrir espaço” de maneira literal dentro das moléculas, os pesquisadores agraciados pavimentaram o caminho para a química descobrir soluções inovadoras para os dilemas mais complexos da humanidade. Para mais informações detalhadas sobre o prêmio e os laureados, você pode consultar o site oficial da Academia Real das Ciências da Suécia.
É importante contextualizar os avanços atuais com os de anos anteriores, para entender a amplitude dos progressos científicos. Em 2024, por exemplo, o Nobel de Química foi concedido a David Baker, Demis Hassabis e John M. Jumper. Eles foram homenageados por decifrarem os segredos das proteínas, moléculas vitais para a vida, utilizando ferramentas de inteligência artificial (IA) e computação de alto desempenho. David Baker, professor na Universidade de Washington (EUA), foi reconhecido pelo desenvolvimento do design computacional de proteínas, permitindo a criação de moléculas inéditas com funções específicas, aplicáveis na fabricação de medicamentos e vacinas. Demis Hassabis e John M. Jumper, por sua vez, foram laureados por sua invenção do AlphaFold2, um modelo de IA desenvolvido pela Google DeepMind, que solucionou um problema persistente por meio século: a capacidade de prever a forma tridimensional de proteínas a partir de suas sequências de aminoácidos.
Imagem: g1.globo.com
Na época da premiação de 2024, o comitê do Nobel expressou que o antigo anseio dos químicos de compreender e dominar completamente as ferramentas químicas da vida — as proteínas — havia sido finalmente alcançado. Uma verdadeira revolução para a biologia e a medicina. As descobertas de Baker, Hassabis e Jumper redefiniram fundamentalmente o estudo das proteínas, desvendando novas possibilidades na criação de remédios, vacinas, nanomateriais e sensores. Antes de suas técnicas inovadoras, determinar a estrutura tridimensional das proteínas era um processo moroso e dispendioso, dependendo de métodos experimentais como a cristalografia e a ressonância magnética nuclear. Com a advento do AlphaFold2, é agora viável prever rapidamente a forma de milhões de proteínas, uma ferramenta que já é utilizada em mais de 190 países por cientistas engajados no estudo de doenças e na busca por novos tratamentos. O comitê ressaltou que o prêmio de 2024 marcou o início de uma nova era, a da biologia assistida por IA, na qual a fusão da química, biologia e ciência da computação está acelerando descobertas que anteriormente levavam décadas.
O Nobel de Química é rico em história e fatos fascinantes. Desde 1901, mais de 190 cientistas já foram agraciados com este prêmio, incluindo ícones como Marie Curie, Linus Pauling e Ahmed Zewail. O laureado mais jovem até hoje foi Frédéric Joliot, premiado em 1935, aos 35 anos, por suas pesquisas sobre radioatividade. Em contrapartida, John B. Goodenough se tornou o mais idoso a receber o Nobel de Química em 2019, com 97 anos, por seu trabalho essencial nas baterias de íon-lítio, tecnologia ubíqua em nossos celulares, notebooks e carros elétricos. Marie Curie detém a distinção única de ser a única pessoa a ser laureada com dois Nobéis em campos distintos: Física (1903) e Química (1911), um testemunho de seu gênio multifacetado.
Os anúncios dos prêmios Nobel de 2025 seguem o seguinte cronograma:
- Medicina: segunda-feira, 6 de outubro
- Física: terça-feira, 7 de outubro
- Química: quarta-feira, 8 de outubro
- Literatura: quinta-feira, 9 de outubro
- Paz: sexta-feira, 10 de outubro
- Economia: segunda-feira, 13 de outubro
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As inovações apresentadas pelo Nobel de Química 2025 para os materiais MOFs ressaltam a importância contínua da pesquisa científica na resolução de problemas complexos. Compreender as fronteiras da química é fundamental para moldar um futuro mais sustentável e tecnológico. Para aprofundar suas análises sobre as últimas descobertas e explorações científicas, continue acompanhando a nossa editoria.
Crédito da imagem: Reprodução/Nobel
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