Нобелевская премия по химии досталась Сусуму Китагаве, Ричарду Робсону и Омару Яги «за разработку металл-органических каркасных структур».

Растолковать смысл их исследований я попросил Артема Гущина, профессора Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН, в котором тоже занимаются исследованием этих структур (мы с Артемом и некоторыми другими профессорами РАН сейчас вместе в Узбекистане – читаем тут лекции студентам разных вузов). Вот что он рассказал:

- Полимеры обычно ассоциируются с органикой, - с полиэтиленом, например. А здесь - металл содержащие полимеры, металл-органика, - такие гибридные соединения. Атомы металла и органические молекулы собираются в трёхмерные каркасы с порами, в которые могут проникать разные газы и жидкости.

- Что-то вроде губки?

- Да, как губка. Это очень высокопористая структура, а значит у ее очень большая площадь поверхности, которая может впитывать разные газы. Эти структуры можно использовать для хранения газов. Например, в таком сорбенте может храниться водород в автомобиле, а при определенных условиях высвобождаться и использоваться как водородное топливо.

С помощью металл-органических соединений можно и разделять газы. Пропускаешь через такую губку смесь газов, - один газ задерживается, а другой выходит. У этих материалов большой потенциал для применения в промышленности, но пока они находятся на стадии лабораторных прототипов.

- А что там за металл?

- Там разные металлы, вся периодическая система практически. Плюс органика, тоже разная. Органические молекулы связывают, как мостики, несколько ионов металла в полимерную структуру. Если вы меняете какие-то составляющие этой структуры, она изменит свойства – такая возможность регуляции и создает большой потенциал для применений.

- Вручение премии за это открытие было неожиданностью?

- Нет, ее ждали, - мы прогнозировали, что за это дадут Нобелевскую премию еще в прошлый раз, но тогда не дали. Академик Владимир Петрович Федин, мой учитель, - как раз ведущий специалист в России именно по этой тематике.

А вот что рассказал сам Владимир Федин в интервью для «Науки в Сибири»:

«Речь идет о структурах, в которых точно можно определить положение всех атомов в пространстве, и самым замечательным свойством этих структур является их рекордная пористость. Пористые материалы очень важны для катализа, очистки воды и многих других применений.

Классические пористые материалы обладают площадью поверхности максимум 2 000—3 000 квадратных метров на грамм, это считается хорошим показателем. А у металл-органики рекордные значения достигают более 7 000 м2/г. Один грамм рекордсмена среди таких материалов имеет площадь внутренней поверхности, сопоставимую с размером футбольного поля.

В последнее время были выполнены блестящие работы по этой тематике, в том числе и с участием нынешних нобелевских лауреатов, - например, по абсорбции воды из воздуха пустыни, когда эти материалы ночью напитываются влагой, а затем под солнцем выделяют абсолютно чистую воду. Мы также принимаем участие в подобных исследованиях. Например, одно из направлений работы новосибирских химиков в этой области — создание сенсоров, позволяющих любому желающему без использования сложной аппаратуры, в домашних условиях определять опасные вещества в окружающих предметах, например содержание антибиотиков в мясе птицы и других продуктах».