Kerangka Logam-Organik Membawa Tiga Ilmuwan Raih Nobel Kimia 2025

Tiga ilmuwan baru saja dianugerahi Hadiah Nobel Kimia 2025 berkat kontribusi mereka yang luar biasa dalam penelitian material yang dikenal sebagai Metal-Organic Frameworks (MOF). Penemuan ini tidak hanya memberikan dampak signifikan dalam dunia kimia, tetapi juga menawarkan solusi untuk berbagai tantangan lingkungan yang dihadapi saat ini.

Ketiga penerima penghargaan ini adalah Susumu Kitagawa, Richard Robson, dan Omar Yaghi, yang masing-masing memiliki peran penting dalam pengembangan dan penerapan MOF. Kontribusi mereka, menurut Komite Nobel, membuka berbagai peluang baru untuk inovasi dalam bidang kimia.

Komite Nobel Kimia mengungkapkan bahwa kehadiran MOF memberikan sarana bagi para ilmuwan untuk mengeksplorasi lebih jauh berbagai masalah di lingkungan dan teknologi. Bahan ini menjadi potensi besar untuk menyimpan gas dan menangkap zat yang berpengaruh terhadap perubahan iklim.

Bahkan, MOF digambarkan memiliki ruang yang menyerupai kamar hotel, di mana molekul dapat masuk dan keluar sesuai kebutuhan. Hal ini memberikan gambaran bahwa meskipun molekul tersebut terlihat kecil, struktur di dalamnya bisa sangat besar dan kompleks.

Kontribusi Ilmuwan dan Temuan Material Revolusioner

Penemuan MOF dimulai pada tahun 1974, saat Richard Robson mengajar di Universitas Melbourne. Ketika mengajarkan mahasiswa tentang struktur molekuler, Robson sadar bahwa berbagai informasi kimia sangat bergantung pada struktur dan posisi yang tepat dari molekul.

Robson bertanya-tanya, bagaimana jika ia bisa menghubungkan berbagai jenis molekul, bukan hanya atom, bagaimana hal ini dapat menciptakan sesuatu yang baru dan berharga. Melalui eksperimen selama lebih dari satu dekade, Robson berhasil membuktikan teorinya pada tahun 1980-an.

Ia menunjukkan bahwa dengan menggunakan tembaga, molekul dapat mengatur diri dalam cara yang teratur, sangat mirip dengan cara atom karbon menyusun diri membentuk berlian. Meski berlian padat, penemuan Robson memiliki rongga yang besar, menawarkan potensi untuk aplikasinya di berbagai bidang.

Susumu Kitagawa kemudian melanjutkan penelitian ini dan mulai menghasilkan struktur molekuler yang berpori. Meskipun pada awalnya hasilnya tidak mendapatkan perhatian yang diharapkan, perjuangannya membuahkan hasil ketika ia mencapai terobosan besar pada tahun 1997.

Kitagawa menciptakan molekul yang mampu menyerap dan melepaskan gas seperti metana dan nitrogen. Hal ini membuka jalan bagi potensi aplikasi lebih lanjut di dunia nyata.

Penerapan Praktis dari Metal-Organic Frameworks

Sementara itu, Omar Yaghi mengembangkan bentuk baru dari MOF yang dikenal sebagai MOF-5. Karya Yaghi menjadi klasik dalam bidang kimia, dengan kemampuan luar biasa untuk bertahan pada suhu tinggi. Struktur ini sangat kuat meskipun terdiri dari banyak rongga kecil.

Meskipun MOF-5 terlihat sederhana, saran dari Komite Nobel menggambarkan betapa luasnya area yang dapat disimpan dengan hanya beberapa gram bahan ini, seperti lapangan sepak bola. Ini menunjukkan efisiensi luar biasa yang ditawarkan oleh MOF.

Dengan kemampuan menyerap uap air dari udara, penelitian Yaghi juga menunjukkan cara menarik air di daerah yang kering. Selama malam, MOF akan menangkap uap air, dan saat pagi datang, ia dapat digunakan untuk menghasilkan air bersih.

Inner workings ini memiliki aplikasi yang sangat besar dalam membantu mengatasi masalah perubahan iklim. Misalnya, MOF dapat digunakan untuk menangkap karbon dioksida dari atmosfer dan membantu mengurangi emisi gas rumah kaca.

Selain itu, manfaat lain dari penelitian ini termasuk mengatasi masalah kontaminasi air dan mengurai senyawa kimia yang sulit diproses. Transformasi ini menunjukan kompleksitas dan potensi luar biasa dari materi yang tampaknya sederhana ini.

Signifikansi Hadiah Nobel dan Masa Depan Riset Kimia

Hadiah Nobel Kimia 2025 membawa penghargaan uang sebesar 11 juta kronor Swedia, setara dengan sekitar Rp16,5 miliar. Penghargaan ini tidak hanya mengakui prestasi ilmuwan dalam bidang kimia, tetapi juga menyoroti pentingnya inovasi dan penelitian dalam bidang teknologi dan lingkungan.

Semakin banyak laba yang dihasilkan dari penelitian-penelitian seperti ini menawarkan harapan bagi masyarakat untuk menghadapi krisis iklim yang kian mendesak. Dengan menggunakan MOF, ada harapan yang lebih besar bahwa tantangan ini dapat dikelola dengan lebih baik di masa depan.

Keberhasilan para ilmuwan ini juga menunjukkan pentingnya kolaborasi lintas disiplin dalam menciptakan solusi baru. Kolaborasi antara ahli kimia, fisikawan, dan insinyur dapat mendorong penciptaan teknologi yang dapat secara signifikan meningkatkan kualitas hidup di seluruh dunia.

Dengan kemampuan untuk menciptakan material yang dapat menyimpan dan mengolah gas secara efisien, MOF membuka cakrawala baru dalam penelitian kimia. Melalui inovasi ini, kita mungkin mendapati banyak solusi lainnya untuk masalah dunia.

Ke depan, harapannya adalah para ilmuwan muda akan terinspirasi oleh pencapaian ini untuk melanjutkan eksplorasi dan pengembangan solusi yang inovatif dan efisien di bidang kimia dan lingkungan.