O Prêmio Nobel de Química 2025 foi concedido a Susumu Kitagawa, Richard Robson e Omar M. Yaghi pelo “desenvolvimento de metal-organic frameworks (MOFs)”. Os laureados com o Prêmio Nobel de Química de 2025 criaram construções moleculares com grandes espaços por onde gases e outros produtos químicos podem fluir.
Entendendo de forma visual
No documento da The Royal Swedish Academy of Sciences (2025) sobre “Contexto científico popular: Foram criadas novas salas para a química” são mostradas figuras para explicar melhor a descoberta.
Analogia
Imagine que os MOFs são como construções feitas com blocos de LEGO.1
- Os blocos metálicos são as peças estruturais (como as coluninhas).
- Os ligantes orgânicos são como as “vigas” que conectam esses blocos, formando uma estrutura tridimensional cheia de buraquinhos e túneis regulares — como uma esponja superorganizada.
- Esses “buraquinhos” (poros) são do tamanho certo para capturar ou deixar passar moléculas específicas, como se fossem portas seletivas.
👉 Por isso, os MOFs podem capturar CO₂ como uma esponja captura água, armazenar gases, ou separar poluentes com altíssima eficiência.
👉 E o mais legal: podemos personalizar esses “blocos” e “vigas” para construir estruturas sob medida — como montar diferentes castelos de LEGO dependendo do que queremos fazer.
Exemplo prático:
- Se você quer capturar CO₂ de uma chaminé, escolhe “blocos” e “ligantes” que formam poros perfeitos para reter moléculas de CO₂.
- Se quer retirar poluentes de água, escolhe combinações que atraem essas substâncias.
Conexão com o laboratório
A justificativa do comitê Nobel destaca que essas “construções moleculares com grandes espaços através dos quais gases e outras substâncias podem fluir” podem ser usadas para colher água do ar desértico, capturar CO₂, armazenar gases tóxicos ou catalisar reações químicas. Então, a premiação reafirma que MOFs são vistos como um “novo tipo de arquitetura molecular” com relevância em muitos domínios, inclusive ambientais, que é o foco do Laboratório de Materiais Ambientalmente Amigáveis (LMAA).
Aplicações de MOFs e sua diversidade estrutural
Pesquisadores já criaram inúmeros MOFs diferentes e funcionais. Até agora, na maioria dos casos, esses materiais foram utilizados apenas em pequena escala. Para aproveitar os benefícios dos MOFs em prol da humanidade, muitas empresas estão agora investindo em sua produção em massa e comercialização. Algumas já tiveram sucesso. Por exemplo, a indústria eletrônica já consegue usar materiais de MOFs para conter alguns dos gases tóxicos necessários na fabricação de semicondutores. Outro tipo de MOF, por sua vez, é capaz de decompor gases nocivos, incluindo alguns que podem ser utilizados como armas químicas. Diversas empresas também estão testando materiais que podem capturar dióxido de carbono proveniente de fábricas e usinas de energia, com o objetivo de reduzir as emissões de gases de efeito estufa2.
Figura 3 – Exemplos de estruturas de MOFs (Metal–Organic Frameworks) e suas aplicações.
MOF-303 é capaz de capturar vapor de água do deserto e liberar água potável; MIL-101 possui cavidades gigantes que permitem aplicações em catálise e armazenamento de gases; UiO-67 apresenta potencial para remover poluentes de águas contaminadas; ZIF-8 tem sido utilizado experimentalmente para a extração de elementos terras-raras; CALF-20 destaca-se pela alta capacidade de absorção de dióxido de carbono; e NU-1501 foi otimizado para o armazenamento seguro de hidrogênio em condições normais de pressão.
- Analogia criada com auxílio do ChatGPT. OPENAI. ChatGPT (GPT-5) [ferramenta de inteligência artificial]. Disponível em: https://chat.openai.com. Acesso em: 8 out. 2025. ↩︎
- Parágrafo traduzido de: https://www.nobelprize.org/uploads/2025/10/popular-chemistryprize2025-1.pdf ↩︎
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