Nobel da Química atribuído pelo desenvolvimento de estruturas metalorgânicas

O Prémio Nobel da Química foi atribuído a Susumu Kitagawa, da Universidade de Quioto, Richard Robson, da Universidade de Melbourne, e Omar M. Yaghi, da Universidade da Califórnia, "pelo desenvolvimento de estruturas metalorgânicas", anunciou hoje a Real Academia Sueca de Ciências.

Susumu Kitagawa, Richard Robson e Omar Yaghi desenvolveram uma nova forma de arquitetura molecular - estruturas metalorgânicas - que pode ser usada para coletar água do ar do deserto, capturar dióxido de carbono, armazenar gases tóxicos ou catalisar reações químicas.

Os três laureados criaram construções moleculares com grandes espaços através dos quais gases e outros produtos químicos podem fluir.

O presidente do Comité Nobel de Química, Heiner Linque, salientou precisamente o facto de estas "estruturas metalorgânicas terem um enorme potencial, trazendo oportunidades antes imprevistas para materiais personalizados com novas funções”.

“Nas suas construções, os iões metálicos funcionam como pedras angulares ligadas por longas moléculas orgânicas (à base de carbono). Juntos, os iões metálicos e as moléculas são organizados para formar cristais que contêm grandes cavidades. Esses materiais porosos são chamados de estruturas metalorgânicas (MOF)”, lê-se no ‘site’ do Prémio Nobel.

Segundo o comunicado, “ao variar os blocos de construção usados nas MOF, os químicos podem projetá-las para capturar e armazenar substâncias específicas. As MOF também podem impulsionar reações químicas ou conduzir eletricidade”.

A investigação que levou à descoberta desta nova forma de arquitetura molecular começou há cerca de quatro décadas, em 1989, quando Richard Robson testou a utilização das propriedades inerentes dos átomos, combinando iões de cobre com carga positiva com uma molécula de quatro braços.

Quando combinados, eles ligaram-se “para formar um cristal espaçoso e bem ordenado. Era como um diamante cheio de inúmeras cavidades”, explica a academia.

Robson percebeu imediatamente o potencial da sua construção molecular, mas ela era ainda instável e desmoronava facilmente. Foram os químicos Susumu Kitagawa e Omar Yaghi que conseguiram fornecer uma base sólida para esse método de construção.

Entre 1992 e 2003, fizeram, separadamente, uma série de descobertas revolucionárias: Kitagawa mostrou que os gases podem entrar e sair das construções e previu que as MOF poderiam ser flexíveis; Yaghi criou uma MOF muito estável e mostrou que pode ser modificada usando um ‘design’ racional, conferindo-lhe propriedades novas e desejáveis.

Após as descobertas dos três laureados, os químicos construíram dezenas de milhares de diferentes MOF.

Alguns deles podem contribuir para resolver alguns dos maiores desafios da humanidade, com aplicações que incluem a decomposição de vestígios de produtos farmacêuticos no ambiente, a captura de dióxido de carbono ou a recolha de água do ar do deserto.

A descoberta permite ainda a separação de substâncias perfluoroalquiladas e polifluoroalquiladas (PFAS) da água. As PFAS são um grupo de compostos químicos sintéticos conhecidos como "químicos eternos" devido à sua extrema persistência no ambiente e no corpo humano.

As PFAS são utilizadas numa vasta gama de produtos industriais e domésticos, como têxteis resistentes a manchas e água, embalagens de alimentos, panelas antiaderentes e espumas de combate a incêndios.

A sua acumulação no ambiente e os potenciais riscos para a saúde, incluindo danos no fígado e outros problemas, têm levado a preocupações e à procura por alternativas mais seguras.

Com Lusa