રોયલ સ્વીડિશ એકેડેમી ઓફ સાયન્સે ધાતુ-કાર્બનિક માળખાના વિકાસ માટે ત્રણ વૈજ્ઞાનિકો - સુસુમુ કિટાગાવા, રિચાર્ડ રોબસન અને ઓમર એમ. યાગી - ને રસાયણશાસ્ત્રમાં 2025 નો નોબેલ પુરસ્કાર એનાયત કર્યો છે. આ નવા પ્રકારના પરમાણુ માળખા છે જેમાં રસાયણો માટે કમ્પાર્ટમેન્ટ હોય છે.તેનો ઉપયોગ રણની હવામાંથી પાણી કાઢવા, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ મેળવવા, ઝેરી વાયુઓનો સંગ્રહ કરવા અથવા રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને વેગ આપવા માટે થઈ શકે છે.

ધાતુ-કાર્બનિક માળખા શું છે

નાના લોખંડના ટુકડાઓ અને લાંબી કાર્બન-આધારિત સાંકળોથી એક ભવ્ય મહેલ બનાવવાની કલ્પના કરો. આ માળખા એટલા મજબૂત અને ખાલી જગ્યાઓથી ભરેલા છે કે વાયુઓ અને રસાયણો સરળતાથી અંદર અને બહાર નીકળી શકે છે.જેને વિજ્ઞાનની ભાષામાં ધાતુ-કાર્બનિક માળખા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ધાતુના આયનો (જેમ કે તાંબુ) પાયાના પથ્થરો તરીકે કાર્ય કરે છે. લાંબા કાર્બનિક કાર્બન પરમાણુઓ તેમને જોડે છે. એકસાથે, તેઓ મોટી ખાલી જગ્યાઓથી ભરેલા સ્ફટિકો બનાવે છે. વૈજ્ઞાનિકો આ બિલ્ડીંગ બ્લોક્સને બદલીને એમઓએફને કસ્ટમાઇઝ કરી શકે છે. આ તેમને ચોક્કસ વસ્તુઓને કેપ્ચર કરવા, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ ચલાવવા અથવા વીજળી ઉત્પન્ન કરવાની મંજૂરી આપે છે.નોબેલ સમિતિના અધ્યક્ષ હેઇન્ઝ લિંકે કહે છે કે એમઓએફમાં અસંખ્ય શક્યતાઓ છે. આ અગાઉ અકલ્પનીય કાર્યો સાથે નવી, કસ્ટમ સામગ્રી બનાવી શકે છે.

1989થી આ ક્રાંતિની શરૂઆત થઈ

આ બધું 1989 માં શરૂ થયું. રિચાર્ડ રોબસને અણુઓના કુદરતી ગુણધર્મોનો ઉપયોગ કરવાની એક નવી રીત વિશે વિચાર્યું. તેમણે ચાર હાથવાળા પરમાણુમાં ધન ચાર્જવાળા તાંબાના આયનોને જોડ્યા. દરેક હાથના અંતે એક રાસાયણિક જૂથ હતું જે તાંબાને આકર્ષિત કરતું હતું.

જ્યારે આ ભેગા થયા, ત્યારે એક સ્ફટિક રચાયું, જે સુવ્યવસ્થિત, ખાલી જગ્યાઓથી ભરેલું હતું. હીરાની જેમ, પરંતુ અંદર અસંખ્ય ખિસ્સા ભરેલા હતા. રોબસને તરત જ તેની તાકાત ઓળખી લીધી, પરંતુ તે અસ્થિર હતું - તે સરળતાથી તૂટી પડ્યું. પછી, 1992 અને 2003 ની વચ્ચે, સુસુમુ કિટાગાવા અને ઓમર યાગીએ અલગ, ક્રાંતિકારી શોધો કરી. કિટાગાવાએ બતાવ્યું કે વાયુઓ આ માળખાંમાંથી અંદર અને બહાર વહી શકે છે.

તેમણે આગાહી કરી હતી કે એમઓએફને પણ લવચીક બનાવી શકાય છે. યાગીએ એક અત્યંત સ્થિર એમઓએફ બનાવ્યું અને દર્શાવ્યું કે તેને તર્કસંગત ડિઝાઇન દ્વારા બદલી શકાય છે - તેને નવા અને ઇચ્છનીય ગુણધર્મો આપ્યા. આ શોધોથી, રસાયણશાસ્ત્રીઓએ હજારો એમઓએફ બનાવ્યા છે. આ માનવજાતની મુખ્ય સમસ્યાઓનો ઉકેલ પૂરો પાડી શકે છે.

દેખાવમાં નાના, પરંતુ કામ મોટા

આ ધાતુ કાર્બનના માળખા દેખાવમાં નાના લાગે છે, પરંતુ તેઓ મોટા કાર્યો કરે છે. કેટલાક ઉદાહરણો અહી પ્રસ્તુત છે

1. રણનું પાણી: તેઓ હવામાંથી ભેજ શોષીને પાણી બનાવી શકે છે. શુષ્ક વિસ્તારોને મદદ કરે છે.

2.કાર્બન ડાયોક્સાઇડ કેપ્ચર કરવું: ગ્લોબલ વોર્મિંગ અટકાવવા માટે ફેક્ટરી વાયુઓને કેપ્ચર કરવું.

3.ઝેરી ગેસ સંગ્રહ: ખતરનાક વાયુઓનું સંરક્ષણ.

4.રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ: દવાઓ અથવા બળતણના ઉત્પાદનને ઝડપી બનાવવું.

5.પર્યાવરણીય સફાઈ: પાણીમાંથી હાનિકારક રસાયણો દૂર કરે , ફાર્માસ્યુટિકલ અવશેષોને તોડી નાખે

6. આ એમઓએફ બેટરીની જેમ વીજળીનું પણ સંચાલન કરી શકે છે. ભવિષ્યમાં, આ આબોહવા પરિવર્તન, પાણીની અછત અને પ્રદૂષણ સામે લડવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવશે.

વિજેતાઓની અંતરંગ વિશેષતાઓ

રિચાર્ડ રોબસન: ઓસ્ટ્રેલિયન વૈજ્ઞાનિક જેમણે પ્રથમ એમઓએફ બનાવ્યું.

સુસુમુ કિટાગાવા: જાપાની વૈજ્ઞાનિક જેમણે ગેસ પ્રવાહ અને સુગમતા દર્શાવી.

ઓમર એમ. યાગી: અમેરિકન વૈજ્ઞાનિક જેમણે સ્થિર અને કસ્ટમ એમઓએફ બનાવ્યા.અને આ ત્રણેએ સાથે મળીને, રસાયણશાસ્ત્રને એક નવી દિશા આપી છે. 2025 નો નોબેલ પુરસ્કાર એમઓએફને માન્યતા આપે છે - એક શોધ જે નાના અણુઓ સાથે મોટી સમસ્યાઓનું નિરાકરણ લાવશે. આ બતાવે છે કે વિજ્ઞાન જાદુની જેમ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે. એમઓએફ આગામી વર્ષોમાં આપણા જીવનમાં પરિવર્તન લાવી શકે છે.