ما هي الهياكل الجزيئية المعدنية العضوية (MOFs)؟
الهياكل الجزيئية المعدنية العضوية، المعروفة اختصارًا بـ MOFs، هي مواد هجينة تُبنى من عُقد معدنية وجزيئات عضوية تُعرف باسم الروابط، وتشكل شبكة ثلاثية الأبعاد مليئة بالمسامات الدقيقة.
تُوصف بأنها “إسفنج ذري”، لأنها قادرة على امتصاص وتخزين الغازات والسوائل بطريقة مذهلة تفوق أي مادة أخرى معروفة حتى الآن.
تُستخدم MOFs في مجالات متعددة مثل:
- تخزين الهيدروجين والميثان لتطبيقات الطاقة النظيفة.
- التقاط ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.
- تنقية الهواء والمياه من الملوثات.
- تحسين كفاءة توصيل الأدوية في الطب الحديث.
لماذا منحت جائزة نوبل لهذه الاكتشافات؟
جاءت الجائزة تكريمًا لثلاثة علماء وضعوا الأساس العلمي والتطبيقي لهذه المواد، وفتحوا الباب أمام جيل جديد من المواد القابلة للتصميم الذري.
إسهاماتهم جعلت الكيمياء تدخل مرحلة يمكن فيها “بناء المادة” كما تُبنى الهياكل الرقمية — بدقة متناهية وبحسب الحاجة.
لمحة عن العلماء الثلاثة
🔹 عمر محمد ياغي (Omar M. Yaghi)
عالم كيمياء أردني-أمريكي من مواليد 1965 في عمان، يشغل حاليًا منصب أستاذ في جامعة كاليفورنيا، بيركلي. يُعد المؤسس الفعلي لمفهوم الهياكل الجزيئية المعدنية العضوية، وابتكر أول نموذج ناجح منها عام 1995. أعماله ساهمت في تطوير تقنيات تخزين الغازات وجمع مياه الشرب من الهواء الجاف، ما جعله من أبرز علماء الكيمياء في القرن الحديث.
🔹 سوسومو كيتاغاوا (Susumu Kitagawa)
كيميائي ياباني وأستاذ في جامعة كيوتو، معروف بقدرته على تصميم مواد “مرنة” تتفاعل مع الحرارة والرطوبة والضغط. قاد أبحاثًا جعلت MOFs تستخدم في تنقية الهواء وتحلية المياه، وساهم في تحويلها إلى تطبيقات صناعية واقعية.
🔹 ريتشارد روبسون (Richard Robson)
أستاذ الكيمياء في جامعة ملبورن الأسترالية، كان من أوائل العلماء الذين طوّروا نماذج نظرية حول كيفية بناء شبكات ثلاثية الأبعاد من أيونات معدنية وروابط عضوية. وضع الأساس الرياضي لعلم “الكيمياء الشبكية” الذي سمح لاحقًا بتصميم MOFs الحديثة.
تطبيقات عملية تُغيّر المستقبل
الهياكل الجزيئية المعدنية العضوية لا تُعد إنجازًا أكاديميًا فحسب، بل هي أمل جديد لعالم يعاني من أزمات الطاقة والمناخ والمياه.
- في مجال الطاقة: يمكنها تخزين كميات كبيرة من الهيدروجين في مساحة صغيرة، ما يمهّد لثورة في السيارات الهيدروجينية.
- في البيئة: تلتقط ثاني أكسيد الكربون بكفاءة عالية، مما يجعلها سلاحًا محتملًا ضد الاحتباس الحراري.
- في الطب: تُستخدم كحاملات نانوية للأدوية تُطلق المادة الفعالة بدقة داخل الجسم.
يُتوقع أن تصبح هذه الهياكل جزءًا أساسيًا من صناعة الطاقة والدواء في المستقبل القريب، وربما تفتح الباب لمواد “ذكية” يمكنها التفاعل مع البيئة أو إصلاح نفسها ذاتيًا.
تكريم العلماء الثلاثة في جائزة نوبل 2025 ليس نهاية المسيرة، بل بداية لعصر جديد في الكيمياء التطبيقية حيث تتحول الأفكار المجهرية إلى حلول واقعية للبشرية.
قسم الأسئلة الشائعة
ما سبب منح جائزة نوبل للكيمياء 2025 لهؤلاء العلماء؟
من هو عمر محمد ياغي؟
كيف يمكن أن تُفيد الهياكل الجزيئية المعدنية العضوية البشرية؟
هل يمكن لهذه التقنية أن تساهم في مكافحة تغيّر المناخ؟
المصادر:
- AP News
- Chemistry World
- ChemistryViews
- NobelPrize.org
