Среди новогодней суеты прошлого года мы пропустили одно важное событие: Нобелевский комитет присудил премию по химии за открытие и разработку металл-органических каркасов, или MOF.
В природе давно существует странный минерал - цеолит, чье название с греческого переводится как «кипящий камень». Внутри цеолитов тетраэдры кремния (SiO4) и/или алюминия (AlO4) образуют крошечные нано-полости, способные впитывать влагу, а потом отдавать - кипеть - её при нагревании. Спектр применений цеолитов огромен: от наполнителя для кошачьих туалетов до огромных нефтехимических заводов. Но у природы есть свои ограничения - создать в таком минерале большую или асимметричную полость почти невозможно.
И вот лауреаты, по сути, подарили нам «цеолиты на заказ», с полостями любого размера и формы. Их гениальная идея была в том, чтобы взять небольшие тетраэдры с ионом металла - оксид цинка, например - и связать их органическими молекулами-линкерами, словно в молекулярном конструкторе ЛЕГО. Получился прочный и невероятно пористый металл-органический каркас. Продолжение MOF получили в ковалентных органических каркасах (COF), в которых уже связывают отдельные органические молекулы. Главный вызов здесь - подобрать ту самую, правильную органическую молекулу, чтобы конструкция была стабильной и выполняла нужную функцию. Например, по соседству у физиков MOF используют в качестве излучателя света для микроэндоскопии.
Забавно, но во время моей учёбы в Москве мы много времени посвящали анализу литературы и синтезу цеолитов и подобных структур (MCM-41 est gravée dans mon cœur à jamais). А годы спустя в EPFL к нам уже приезжали команды, которые предсказывали стабильные каркасы с помощью машинного обучения - сегодня это назвали бы работой искусственного интеллекта.
Нобелевский комитет, как всегда, любезно выложил лекции лауреатов, где они подробно рассказывают о своём открытии, и общую дискуссию о науке и будущем.
Приятного просмотра! Особенно если с горячим чаем под пледом в это морозное утро😉
#мюсливслух #наука #science #итмо #itmo