Ett pris för det som inte finns
Omar Yaghi har ägnat större delen av sitt liv åt att tänka på tomrum. Det låter som en filosofisk sysselsättning, men det är exakt vad han fick Nobelpriset i kemi 2025 för, tillsammans med Susumu Kitagawa i Kyoto och Richard Robson i Melbourne.
Priset gavs för utvecklingen av metallorganiska nätverk, på engelska metal-organic frameworks, förkortat MOF. Idén är enklare än namnet antyder. Du tar metalljoner och använder dem som hörnstolpar. Sedan binder du ihop dem med långa kolbaserade molekyler som fungerar som balkar. Resultatet blir en kristall som mest består av ingenting, ett noggrant konstruerat nät av hålrum.
Poängen är just hålrummen. Molekyler kan strömma in i dem, fastna där och sedan släppas ut igen när du vill. Materialet blir en svamp med atomär precision.
Siffran som är svår att ta in
För att förstå varför detta är kraftfullt behöver du greppa hur mycket yta som ryms i så lite material.
Ett enda gram MOF kan ha en inre yta på flera tusen kvadratmeter. Yaghi själv brukar beskriva det som att ta en fotbollsplan och vika den om och om igen tills den får plats i en sockerbit.
Yta är allt när du vill fånga molekyler. Ju mer yta ett material har, desto fler molekyler kan det gripa tag i. MOF har den största inre ytan av alla kända material, och därför kan en liten mängd göra ett stort jobb.
Hur idén föddes vid en lektionsförberedelse
Historien börjar 1974, när Richard Robson förberedde en klassisk kemilektion där eleverna skulle bygga molekyler av pinnar och kulor. Han insåg att samma princip kanske kunde användas på riktigt, i verkliga material.
I slutet av 1980-talet visade han att det gick. Han lyckades koppla ihop kopparjoner med molekyler till ordnade, porösa konstruktioner. Problemet var att de var sköra. De rasade ihop.
Där kom de andra två in. Under åren 1992 till 2003 gjorde Kitagawa och Yaghi var för sig de avgörande upptäckterna. Kitagawa visade att gaser kunde flöda in och ut ur konstruktionerna, och förutspådde att de kunde göras flexibla. Yaghi byggde en MOF som var verkligt stabil, och visade att den gick att designa medvetet för att få nya egenskaper.
Det sista är det viktiga. MOF blev inte en enskild upptäckt utan en byggsats. Genom att byta metall eller byta molekyl kan kemister skräddarsy porernas storlek, form och kemi. Sedan dess har forskare byggt tiotusentals olika MOF.
Vattnet ur luften
Den mest slående tillämpningen handlar om vatten, och för Yaghi är den personlig. Han växte upp i en flyktingmiljö i Jordanien i ett hem utan rinnande vatten.
Även torr ökenluft innehåller vattenånga. Problemet har alltid varit att få ut den utan att göra av med stora mängder energi på att kyla ner luften.
En MOF gör något annat. Den suger åt sig vattenmolekyler i sina porer under natten, när luften är svalare. När solen värmer materialet på dagen släpper det ifrån sig vattnet som ånga, och ångan kondenserar till droppar. Ingen ström behövs, bara dygnets naturliga temperaturväxling.
De publicerade siffrorna är blygsamma men verkliga. En passiv anläggning med materialet MOF-303 producerade omkring 285 gram vatten per kilo material och dygn i Berkeley, och omkring 210 gram i Death Valley, helt utan energitillförsel utöver solljuset. En tidigare version drevs av solpaneler och nådde högre.
Här finns skäl att vara nykter. Yaghis företag Atoco har talat om anläggningar som ska ge upp till 1000 liter om dagen, men det är företagets egna uppgifter, inte granskade fältdata. Att gå från hundratals gram per kilo till kubikmeter kräver mycket material och mycket teknik. Skalning är sällan den lätta delen.
Det är också värt att hålla isär vad tekniken kan och inte kan. En vattenskördare kan förändra livet i en by utan brunn, men den ersätter varken ett vattenverk eller bevattningen av ett fält. Varför världens vattenbrist ändå inte i första hand är ett tekniskt problem har vi utvecklat i artikeln om vattenbrist som inte är brist på vatten.
Koldioxid, PFAS och giftiga gaser
Vatten är bara ett av användningsområdena. Eftersom porerna kan skräddarsys går det att bygga MOF som fångar just den molekyl du är ute efter.
Nobelkommittén lyfte flera exempel. MOF kan fånga koldioxid ur rökgaser, separera PFAS ur vatten, lagra vätgas, hantera extremt giftiga gaser säkert och leverera läkemedel i kroppen.
Just koldioxidfångst förtjänar en brasklapp. Att ett material fångar CO2 effektivt i labbet säger lite om vad det kostar att göra det i industriell skala. Vi har granskat den kalkylen i artikeln om koldioxidinfångning där 40 miljarder dollar gav en tusendel av utsläppen. Bättre material löser en del av problemet, men inte hela.
Ett pris som säger något om kemin
Att just MOF fick priset säger något om vart kemin är på väg. Det handlar inte längre bara om att upptäcka ämnen, utan om att rita dem först och sedan bygga dem. Yaghi kallar sitt fält retikulär kemi, kemin som bygger nät.
Det ligger också en viss ironi i att Sverige delar ut priset. Vi har skrivit om den svenska nobelparadoxen, att vi ger bort världens finaste pris men sällan vinner det själva.
Nya MOF utvecklas nu i princip varje dag. Det som började som en tanke framför en låda med pinnar och kulor har blivit en av kemins mest levande grenar. Och det mest användbara med dessa kristaller är fortfarande det som inte finns i dem.
Källor
- Nobelprize.org, pressmeddelande och populärvetenskaplig information, Nobelpriset i kemi 2025 - Chemistry World, ”Nobel chemistry prize 2025: metal-organic frameworks win” (oktober 2025) - Chemical & Engineering News, ”The 2025 chemistry Nobel goes to MOFs” (oktober 2025) - Berkeley News och Yaghi Lab, fältdata för MOF-303-vattenskördare i Berkeley och Death Valley (2023) - ZME Science, rapport från Lindau Nobel Laureate Meeting (2026) - American Chemical Society, ”Chemists behind the creation of metal-organic frameworks awarded Nobel” (2025)
Vad tyckte du om artikeln?
