——化學(xué)獎(jiǎng)：金屬有機(jī)框架（MOFs）材料

早在數(shù)十年前，理查德·羅布森就預(yù)言，一種由金屬離子與有機(jī)連接體自組裝而成、具有無限延伸且規(guī)則孔洞的框架結(jié)構(gòu)，在理論上是存在的。此后，北川進(jìn)與奧馬爾·M·亞吉分別在實(shí)驗(yàn)中將這一預(yù)言變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，成功制造出穩(wěn)定、高效且具有永久孔隙率的MOFs材料。

MOFs是一種什么材料？

想象一下，你有一種魔力 → 你可以用原子作積木，搭建各種形狀、大小、功能無限延伸的“建筑”。這就是北川進(jìn)、羅布森和亞吉這三位諾貝爾獎(jiǎng)得主所做的事，他們發(fā)明的金屬有機(jī)框架（MOF），就是這種“原子建筑”的搭建手冊(cè)。

那么，搭建這種“原子建筑”有什么用呢？這么說吧：

• 怎樣用一個(gè)房間裝下整個(gè)海洋？ → MOF就是答案。

• 怎樣在充滿雜質(zhì)的空氣中精準(zhǔn)地抓住水分子？ → MOF就是答案。

• 怎么把藥物精準(zhǔn)送到病人的癌細(xì)胞？ → MOF就是答案。

MOFs技術(shù)正成為解決全球性挑戰(zhàn)的利器：

在能源領(lǐng)域，MOFs“海綿”可以作為更安全、更高效的燃料罐，吸附大量氫氣或天然氣，驅(qū)動(dòng)零排放的交通工具。氫氣汽車充一次氣可以行駛更遠(yuǎn)、更安全。

在環(huán)境方面，它們可以被設(shè)計(jì)成高選擇性“分子陷阱”，從發(fā)電廠排放的廢氣中高效捕捉二氧化碳，或從空氣中提取珍貴的水資源，為應(yīng)對(duì)氣候變化和解決干旱地區(qū)飲水問題提供技術(shù)支撐。在不久的將來，工廠排放的二氧化碳只需要一小塊MOF材料就可以無限收集，不僅空氣更干凈，還有效對(duì)抗了全球變暖。在干旱的沙漠里，只需放一臺(tái)機(jī)器，就能像從濕毛巾里擰水一樣，直接從空氣中“擰”出飲用水。

此外，在催化、藥物遞送乃至傳感等領(lǐng)域，MOFs作為可設(shè)計(jì)的納米空間，都展現(xiàn)出顛覆性的潛力。

北川進(jìn)、羅布森和亞吉的獲獎(jiǎng)，不僅是對(duì)其創(chuàng)造新物質(zhì)的肯定，更是宣告了一個(gè)“按需定制功能材料”的新紀(jì)元已經(jīng)來臨。這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)告訴我們：解決未來能源、環(huán)境、健康問題的鑰匙，就藏在我們自己設(shè)計(jì)的這些微小而精妙的“原子建筑”之中。