Tiga ilmuwan baru saja menerima Hadiah Nobel Kimia 2025 sebagai penghargaan atas kontribusi mereka dalam riset inovatif yang menciptakan dan mengembangkan material molekular baru, yang dikenal dengan nama Metal-Organic Frameworks (MOF). Para penerima penghargaan ini adalah Susumu Kitagawa, Richard Robson, dan Omar Yaghi, yang telah melakukan penelitian penting dalam bidang kimia.
Komite Nobel memberikan penghargaan ini dengan alasan bahwa penemuan mereka membuka peluang baru bagi ilmuwan di berbagai bidang kimia, serta memberikan solusi terhadap tantangan yang ada. Material MOF yang mereka kembangkan adalah bentuk arsitektur molekular dengan karakteristik yang unik dan inovatif.
Pada penjelasan lebih lanjut, Heiner Linke, ketua Komite Nobel Kimia, mengungkapkan betapa berartinya penemuan ini, terutama dalam konteks pemanfaatan ruang dalam material tersebut. Keterlibatan struktur ini dalam penyimpanan gas dan bahan kimia sangatlah signifikan di era saat ini yang menghadapi permasalahan lingkungan.
Keberhasilan Ketiga Ilmuwan di Bidang Material Molekular Baru
Penemuan ketiga ilmuwan ini diakui karena berhasil menciptakan bahan yang memiliki ‘ruang besar’ di dalamnya, memungkinkan molekul tamu untuk masuk dan keluar dengan mudah. Ini diibaratkan seperti kamar hotel, yang memiliki banyak ruang untuk dapat menyimpan tamu. Inovasi ini memungkinkan mereka untuk menyimpan gas dalam volume kecil dan efisien.
Dari sudut pandang aplikatif, MOF dapat digunakan dalam berbagai bidang, termasuk penyimpanan air dan pengolahan gas beracun. Contohnya, penggunaan MOF untuk menangkap karbon dioksida yang berlebihan di atmosfer, yang menjadi salah satu fokus riset saat ini terkait perubahan iklim.
Komite Nobel bahkan menunjukkan bahwa penciptaan bahan baru ini memiliki potensi yang sangat besar untuk membantu pemecahan masalah lingkungan global. Konstruksi molekular ini menawarkan keuntungan dalam hal kinerja dan juga efisiensi, yang sangat dibutuhkan di masa depan.
Sejarah Penemuan Metal-Organic Frameworks
Perjalanan menuju penemuan MOF dimulai pada tahun 1974, ketika Richard Robson, yang pada saat itu mengajar di Universitas Melbourne, mencoba menjelaskan struktur molekular kepada mahasiswanya. Dia menemukan bahwa banyak informasi kimia bergantung pada posisi lubang dalam struktur tersebut dan mulai bermimpi untuk menghubungkan berbagai jenis molekul.
Setelah bertahun-tahun penelitian, Robson akhirnya berhasil membuktikan teori tersebut pada tahun 1980-an. Dengan menggunakan tembaga, dia menemukan bahwa molekul-molekul dapat mengatur diri mereka menjadi struktur molekular yang teratur dan tidak padat, berbeda dari berlian yang memiliki struktur sangat padat.
Pada tahun 1992, Susumu Kitagawa, sebagai penerus Robson, melanjutkan penelitian ini dan mencapai keberhasilan dalam menciptakan struktur molekular berpori pertama. Meskipun awalnya mengalami kesulitan dalam pendanaan, dia akhirnya berhasil menunjukkan potensi nyata dari MOF dengan serangkaian eksperimen yang menggembirakan.
Inovasi yang Dibawa oleh Omar Yaghi dan Perkembangannya
Omar Yaghi, yang berasal dari Yordania dan mengajar di Arizona State University, menggunakan penelitian yang dilakukan oleh Kitagawa dan Robson untuk mengembangkan kerangka logam-organik yang dikenal sebagai MOF-5. Struktur ini bukan hanya inovatif, tetapi juga menunjukkan ketahanan luar biasa, mampu bertahan pada suhu tinggi tanpa runtuh.
Struktur MOF-5 yang dihasilkan memiliki kapasitas untuk menyimpan area luas yang setara dengan lapangan sepak bola, meskipun hanya terdiri dari beberapa gram bahan. Teknik ini memungkinkan penangkapan uap air dari udara di daerah gurun.
Seluruh penelitian ini menunjukkan bahwa MOF tidak hanya bermanfaat untuk penyimpanan gas, tetapi juga mempunyai potensi dalam aplikasi praktis yang dapat membantu memecahkan masalah yang dihadapi dunia saat ini, terutama dalam hal lingkungan dan kesehatan.
Implikasi dan Aplikasi Nyata dari Penemuan Ini
Aplikasi penemuan ini sangat beragam. Dengan kemampuan MOF untuk menyaring dan menyimpan berbagai jenis gas, termasuk air, mereka menjadi perangkat yang berharga dalam menghadapi tantangan dunia modern. Dalam konteks perubahan iklim, MOF dapat digunakan untuk menangkap karbon dioksida, membantu mengurangi efek rumah kaca di atmosfer.
Selain itu, material ini juga berpotensi untuk membersihkan kontaminan kimia yang sangat berbahaya dari air. Hal ini menjadi penting untuk menangani polusi air, yang merupakan masalah serius di berbagai belahan dunia.
Hadiah Nobel Kimia 2025 yang diterima oleh ketiga ilmuwan ini tidak hanya memberikan pujian atas kerja keras mereka, tetapi juga menggarisbawahi pentingnya penelitian dalam menemukan solusi untuk masalah global. Hadiah ini membawa serta sejumlah besar dana, yang merupakan pengakuan terhadap penelitian mereka yang penuh dedikasi.
