3 นักวิทยาศาสตร์คว้ารางวัลโนเบลสาขาเคมี 2025 จากการศึกษาและพัฒนา โครงข่ายโลหะ-อินทรีย์ ซึ่งอาจนำไปสู่การดูดก๊าซเรือนกระจกออกจากชั้นบรรยากาศโลกในอนาคตได้
เมื่อวันที่ 8 ต.ค. 2568 คณะกรรมการโนเบล ประกาศมอบรางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2025 ให้แก่ ดร.ซูซูมุ คิตางาวะ, ดร.ริชาร์ด ร็อบสัน และ ดร. โอมาร์ เอ็ม. ยากี จากการพัฒนาโครงสร้างโมเลกุลใหม่ที่สามารถดักจับก๊าซในปริมาณมหาศาลไว้ภายใน ซึ่งอาจเป็นการปูทางไปสู่การดูดซับก๊าซเรือนกระจกออกจากชั้นบรรยากาศ หรือเก็บเกี่ยวความชื้นจากสภาพแวดล้อมที่เป็นทะเลทรายได้
ไฮเนอร์ ลิงค์เค ประธานคณะกรรมการผู้มอบรางวัล ได้เปรียบเทียบโครงสร้างดังกล่าว ซึ่งเรียกกันว่า “โครงข่ายโลหะ-อินทรีย์” (metal-organic framework - MOF) ว่าเปรียบเหมือนกระเป๋าถือวิเศษไร้ก้นในภาพยนตร์ซีรีส์ “แฮร์รี่ พอตเตอร์” หรือกระเป๋าพรมวิเศษของแมรี่ ป๊อปปิ้นส์ ที่ภายนอกดูเล็ก แต่จุสิ่งของได้มากอย่างน่าประหลาดใจ
อนึ่ง ดร.ร็อบสัน วัย 88 ปี สังกัดอยู่กับมหาวิทยาลัยเมลเบิร์นในออสเตรเลีย ส่วน ดร.คิตางาวะ วัย 74 ปี อยู่กับมหาวิทยาลัยเกียวโต ประเทศญี่ปุ่น ขณะที่ ดร.ยากี วัย 60 ปี สังกัดอยู่กับมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์
นักวิทยาศาสตร์ทั้ง 3 คนทำงานแยกกัน แต่ก็ต่อยอดความก้าวหน้าของกันและกันมาตลอดหลายทศวรรษ โดยเริ่มจากผลงานของร็อบสันในช่วงทศวรรษ 1980
พวกเขาสามารถออกแบบโครงสร้างอะตอมที่เสถียรซึ่งคงไว้ซึ่ง “ช่องว่าง” ที่มีขนาดเฉพาะเจาะจง ทำให้ก๊าซหรือของเหลวสามารถไหลเข้าและออกได้ โดยโครงสร้างเหล่านี้เปรียบเสมือนฟองน้ำประสิทธิภาพสูงซึ่งสามารถกักเก็บน้ำได้เป็นจำนวนมาก
...
ช่องว่างดังกล่าวสามารถปรับแต่งให้เข้ากับขนาดของโมเลกุลจำเพาะที่นักวิทยาศาสตร์หรือวิศวกรต้องการกักเก็บไว้ได้ ไม่ว่าจะเป็น น้ำ, คาร์บอนไดออกไซด์ หรือมีเทน
นายคิม เจลฟ์ส นักเคมีเชิงคำนวณจาก ราชวิทยาลัยลอนดอน กล่าวว่า "การควบคุมในระดับนั้นค่อนข้างหาได้ยากในทางเคมี" และ "มันมีประสิทธิภาพอย่างแท้จริงสำหรับการกักเก็บก๊าซ"
โครงสร้างในปริมาณที่ค่อนข้างน้อยนี้ ซึ่งเป็นการรวมจุดโลหะ (metal nodes) และแท่งอินทรีย์ (organic rods) เข้าด้วยกัน คล้ายกับชิ้นส่วนตัวต่อที่สามารถสับเปลี่ยนกันได้ในของเล่นอย่าง Tinker Toys จะสร้างช่องว่างที่มีการจัดระเบียบจำนวนมากและมีพื้นที่ผิวภายในที่มหาศาล
นายเจลฟ์ส ยกตัวอย่างว่า โครงข่ายโลหะ-อินทรีย์เพียงไม่กี่กรัมอาจมีพื้นที่ผิวมากเท่ากับสนามฟุตบอล ซึ่งทั้งหมดนี้สามารถนำมาใช้เพื่อขังโมเลกุลของก๊าซไว้กับที่ได้
ขณะที่นาง โดโรธี ฟิลลิปส์ ประธานสมาคมเคมีอเมริกันกล่าวว่า "หากคุณสามารถกักเก็บก๊าซพิษได้ ก็จะช่วยแก้ไขปัญหาระดับโลกได้"
ทั้งนี้ ในปัจจุบัน นักวิจัยทั่วโลกกำลังสำรวจความเป็นไปได้ต่าง ๆ ซึ่งรวมถึงการใช้โครงข่ายโลหะ-อินทรีย์เพื่อกำจัดก๊าซเรือนกระจกออกจากชั้นบรรยากาศและมลพิษจากแหล่งอุตสาหกรรม ตลอดจนการเก็บเกี่ยวความชื้นจากอากาศในทะเลทราย ซึ่งอาจนำไปสู่การจัดหาน้ำดื่มสะอาดในพื้นที่แห้งแล้งได้
นักวิทยาศาสตร์ยังกำลังสำรวจการใช้วัสดุเหล่านี้สำหรับการนำส่งยาเข้าสู่ร่างกายแบบเจาะจงเป้าหมาย (targeted drug delivery) อีกด้วย
คณะกรรมการโนเบลยังระบุถึงศักยภาพในการใช้โครงข่ายนี้เพื่อแยกสารเคมีที่คงอยู่ตลอดไป (forever chemicals) ออกจากน้ำ เช่น สารเพอร์ฟลูออโรอัลคิลและโพลีฟลูออโรอัลคิล หรือ PFAS เป็นกลุ่มสารเคมีที่มีมานานหลายทศวรรษและได้แพร่กระจายไปในอากาศ น้ำ และดินแล้ว
ติดตามข่าวต่างประเทศ : https://www.thairath.co.th/news/foreign
ที่มา : apnews