Die drei diesj\u00e4hrigen Nobelpreistr\u00e4ger<\/a> Richard Robson, Susumu Kitagawa und Omar Yaghi haben die Entwicklung dieser Materialien wesentlich vorangetrieben und so „R\u00e4ume f\u00fcr die Chemie geschaffen“, begr\u00fcndet das Nobelpreiskomitee die Entscheidung.<\/p>\n „Architekten der Chemie“<\/p>\n
Die gesamte Materie unseres Universums besteht aus einer nur begrenzten Anzahl von Bausteinen – den chemischen Elementen, zum Beispiel Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlenstoff. Aus ihnen setzt sich alles zusammen, was wir kennen: Wasser, Gesteine, Metalle, aber auch hochkomplexe Molek\u00fcle, die unser Erbgut und Zellen formen.<\/p>\n
Die diesj\u00e4hrigen Preistr\u00e4ger f\u00fcr den Chemie-Nobelpreis bedienten sich an diesem Baukasten und konstruierten daraus ganz neue Materialien. „Das ist wie in der Architektur. Sie haben Einzelbestandteile, wenn Sie ein Haus bauen“, erkl\u00e4rt Matthias Drie\u00df, Professor f\u00fcr anorganische Chemie an der TU Berlin. Was die drei Preistr\u00e4ger konstruiert haben, l\u00e4sst sich mit dem Ger\u00fcst eines Hauses vergleichen. Die Eckpunkte bestehen aus einem Metall-Atom – die Verbindungsst\u00fccke aus verschieden langen organischen Materialien.<\/p>\n
Das Resultat: eine metallorganische Struktur mit gro\u00dfen Hohlr\u00e4umen, \u00e4hnlich wie ein sehr stabiler Schwamm. \u201cDas ist der Pfiff: In diese Art von Architektur kann ich Molek\u00fcle einlagern. Und sie auch wieder rausholen und damit gezielt Chemie machen\u201d, meint Drie\u00df.<\/p>\n
F\u00e4higkeiten wie „Hermines Handtasche“ aus Harry Potter<\/p>\n
Die Pionierarbeit zur Entwicklung solcher sogenannten MOFs, den metall-organic frameworks, leistete der Brite Richard Robson. 1974 unterrichtete er an der Universit\u00e4t Melbourne in Australien, als ihm die Idee zu den Molek\u00fclstrukturen mit Hohlr\u00e4umen kam. Inspiriert wurde er von der Kristallstruktur des Diamanten, in dem die Kohlenstoff-Teilchen regelm\u00e4\u00dfig angeordnet sind. Statt Kohlenstoff hatte er die Idee, Kupfer-Atome und organische Molek\u00fcle in einer \u00e4hnlichen Anordnung zu verbinden. So ergeben sich gro\u00dfe Hohlr\u00e4ume.<\/p>\n
Robsons Material war aber noch instabil, die Bausteine fielen oft auseinander. Doch seine Idee schlug Wellen. Ende der 90er-Jahre gelang es dem Japaner Susumu Kitagawa, ein stabiles Molek\u00fclger\u00fcst zu bauen, dessen Hohlr\u00e4ume mit Gasen wie Methan oder Sauerstoff gef\u00fcllt werden konnten.<\/p>\n
Auch Omar Yaghi t\u00fcftelte in den 1990er-Jahren an solchen Strukturen. Einen Meilenstein erreichte er mit einer Verbindung aus Kupfer und Kobalt, die heute als Klassiker auf dem Gebiet gilt: MOF-5. Nur eine kleine Portion des Materials – so gro\u00df wie ein Zuckerw\u00fcrfel – hat eine Oberfl\u00e4che so gro\u00df wie ein Fu\u00dfballfeld.<\/p>\n
Materialien wie MOF-5 eignen sich sehr gut, um gro\u00dfe Mengen an Gasen und anderen Molek\u00fclen aufzunehmen. \u201cDas ist fast wie Hermines Handtasche in Harry Potter – die riesig ist auf der Innenseite, aber auf der Au\u00dfenseite eben nur so gro\u00df wie ein Zuckerst\u00fcckchen\u201d, erkl\u00e4rt Heiner Linke, Vorsitzender des Nobelpreiskomitees f\u00fcr Chemie.<\/p>\n
„Chemischer Schwamm“ f\u00fcr die Umwelt<\/p>\n
F\u00fcr die Anwendung besonders interessant: Die von den Nobelpreistr\u00e4gern entwickelten Strukturen lassen sich gezielt ver\u00e4ndern. Je nach verwendeten Grundbausteinen, Anordnung und Gr\u00f6\u00dfe des Hohlraums fangen sie ganz bestimmte Gase oder Molek\u00fcle ein – und k\u00f6nnen diese teilweise auch chemisch abbauen.<\/p>\n
So gelang es Yaghi und seinem Team eine Struktur herzustellen, die Wassermolek\u00fcle aus der Luft gewinnen k\u00f6nnen, auch aus trockener W\u00fcstenluft – wichtig f\u00fcr die Produktion von Trinkwasser. Im Umweltschutz wird an vielen Strukturen geforscht, die beispielsweise Seltene Erden aus dem M\u00fcll aufnehmen k\u00f6nnen, \u00d6lverschmutzungen abbauen k\u00f6nnen und Ewigkeitschemikalien wie PFAS aus dem Wasser filtern k\u00f6nnen. Auch ist es denkbar diese Gitterstrukturen f\u00fcr die gezielte Gabe von Medikamenten zu nutzen, wenn man diese so konstruiert, dass sie die Wirkstoffe bei bestimmten Temperaturen oder PH-Werten abgeben.<\/p>\n
Auch zur Filterung von klimasch\u00e4dlichem CO2 in Industrieabgasen gibt es Tests. „Der Traum ist nat\u00fcrlich, das wirklich in so gro\u00dfer Skala machen zu k\u00f6nnen, dass man auch Kohlendioxid zur\u00fcckgewinnen kann, um m\u00f6glicherweise in der Zukunft irgendwann den Kohlendioxidgehalt in der Luft sogar reduzieren zu k\u00f6nnen“, erkl\u00e4rt Heiner Linke, Vorsitzender des Nobelkomitees f\u00fcr Chemie.<\/p>\n
Noch werden die Materialien meist nur in kleinem Ma\u00dfstab eingesetzt. Doch viele Unternehmen investieren, um diese f\u00fcr die Menschheit nutzbar zu machen.<\/p>\n
Der Weg zum Nobelpreis<\/p>\n
Richard Robson wurde 1937 in Glusburn, Gro\u00dfbritannien, geboren. Er promovierte 1962 an der Universit\u00e4t Oxford und lehrte sp\u00e4ter an der Universit\u00e4t in Melbourne, Australien. Seine Forschungsarbeiten legten die Grundlage f\u00fcr metall-organische Ger\u00fcste (MOFs) und inspirierten Forschende weltweit. Er wurde unter anderem mit dem Chemistry of Materials Award (2008) ausgezeichnet.<\/p>\n
Susumu Kitagawa, geboren 1951 in Kyoto, Japan, promovierte 1979 an der Universit\u00e4t Kyoto und ist dort heute Professor. 1997 entwickelte er erstmals stabile, dreidimensionale MOFs. F\u00fcr seine Arbeiten erhielt er zahlreiche Auszeichnungen, darunter den Japan Academy Prize (2016) und den Sustainable Energy Award (2017).<\/p>\n
Omar Yaghi, geboren 1965 in Amman, Jordanien, promovierte 1990 in den USA. Er entwickelte 1999 MOF-5. Seine Forschung f\u00fchrte zu Anwendungen wie Wassergewinnung aus W\u00fcstenluft. Er erhielt unter anderem den Albert Einstein World Award of Science (2017) und den Wolf-Preis in Chemie (2018).<\/p>\n
Ein Preis f\u00fcr die Menschheit<\/p>\n
Die Arbeiten von Robson, Kitagawa und Yaghi haben nicht nur die Chemie ver\u00e4ndert, sondern bieten auch L\u00f6sungen f\u00fcr einige der gr\u00f6\u00dften Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Ob Klimawandel, Wasserknappheit oder Umweltverschmutzung – die von ihnen entwickelten MOFs er\u00f6ffnen neue M\u00f6glichkeiten, diese Probleme zu bew\u00e4ltigen.<\/p>\n
„Es ist nat\u00fcrlich sehr befriedigend, wenn eine solche Thematik tats\u00e4chlich dann auch am Ende mit dem Nobelpreis belohnt wird. Die drei Kollegen haben wirklich grundlegende Arbeiten durchgef\u00fchrt“, findet der Chemiker Michael Fr\u00f6ba <\/a>von der Uni Hamburg. Die Entdeckungen der drei Forscher folgen Alfred Nobel, der in seinem Testament forderte, dass der Preis an diejenigen verliehen wird, die der Menschheit den gr\u00f6\u00dften Nutzen bringen<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Stand: 08.10.2025 16:58 Uhr Sie haben das Potenzial, CO2 einzufangen und umweltsch\u00e4dliche Chemikalien aufzunehmen: die Materialien, die die…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":483310,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1775],"tags":[1793,5738,29,214,30,1794,57443,215],"class_list":{"0":"post-483309","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-kunst-und-design","8":"tag-art-and-design","9":"tag-chemie","10":"tag-deutschland","11":"tag-entertainment","12":"tag-germany","13":"tag-kunst-und-design","14":"tag-nobelpreis","15":"tag-unterhaltung"},"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@de\/115340155253419735","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/483309","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=483309"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/483309\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/483310"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=483309"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=483309"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=483309"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}