Lauréats
Le prix Nobel de chimie 2025 a été décerné le 8 octobre 2025 à Susumu Kitagawa, Richard Robson et Omar M. Yaghi pour le développement et la stabilisation des réseaux métallo‑organiques, communément appelés MOF (metal‑organic frameworks).
Susumu Kitagawa est professeur à l'université de Kyoto, Omar M. Yaghi est professeur à l'université de Californie à Berkeley et Richard Robson est rattaché à l'université de Melbourne. Les trois chercheurs ont été distingués conjointement par l'Académie royale des sciences de Suède.
Description générale des MOF
Les structures métallo‑organiques (MOF) sont des matériaux cristallins constitués d'ions métalliques reliés par des ligands organiques formant un réseau tridimensionnel. Elles se caractérisent par une porosité élevée, de grands volumes internes et d'importantes surfaces spécifiques, propriétés qui rendent possibles l'adsorption, le stockage et la séparation de gaz et de petites molécules.
Contributions scientifiques et historique
Une avancée notable remonte à 1989, lorsque Richard Robson a publié une structure cristalline à base de cuivre présentant de nombreuses cavités internes. Cette structure initiale souffrait cependant de limites de stabilité.
Par la suite, Susumu Kitagawa et Omar M. Yaghi ont développé des stratégies complémentaires : Kitagawa a mis en évidence l'adsorption réversible de gaz et la flexibilité dynamique de certains réseaux, tandis que Yaghi a élaboré des méthodes de synthèse conduisant à des MOF plus stables et chimiquement modifiables. Leurs travaux ont posé des principes de conception et de synthèse utilisés par de nombreuses équipes pour générer des milliers de variantes.
Applications et exemples expérimentaux
La modularité et la porosité des MOF permettent de cibler des fonctions variées. Parmi les applications figurent la capture du dioxyde de carbone, le stockage de gaz (hydrogène, méthane), la catalyse, la séparation de mélanges et l'extraction d'eau atmosphérique en zones arides. Un exemple concret décrit l'utilisation d'un MOF capable d'adsorber la vapeur d'eau la nuit puis de la relâcher sous chauffage solaire le jour pour permettre la condensation et la collecte d'eau potable.
D'autres études explorent l'emploi de MOF pour piéger des polluants persistants tels que certains composés organiques perfluorés dans l'eau, ou pour intégrer des fonctions catalytiques et électroniques au sein du réseau.
Impact scientifique et économique
Les approches de conception et de modularisation développées par Robson, Yaghi et Kitagawa ont considérablement élargi le champ des matériaux poreux conçus sur mesure, favorisant le développement de la chimie des matériaux et des applications industrielles. Ces travaux ont conduit à la création de dizaines de milliers de réseaux moléculaires différents par des équipes de recherche dans le monde.
Le prix Nobel s'accompagne d'une récompense monétaire de 11 millions de couronnes suédoises, à répartir entre les lauréats.
