La creación de los llamados materiales metal- orgánicos crearon una revolución en la química de materiales
13 oct 2025 . Actualizado a las 19:15 h.El dióxido de carbono es el principal gas de efecto invernadero, responsable del 66 % del calentamiento actual. A pesar de los avances en las energías renovables, las emisiones no dejan de crecer. La concentración atmosférica superó en el 2024 las 422 partes por millón frente a las 280 ppm de la era preindustrial. Supone el nivel más alto en cuatro millones de años.
La tendencia de la temperatura del planeta obliga a proponer algo más que reducir emisiones. Para evitar un clima inhóspito en la segunda mitad de siglo, la ciencia considera «esencial» retirar CO2 de la atmósfera, tal y como reconoce uno de los informes del Panel de Expertos sobre Cambio Climático de la ONU (IPCC). En este escenario de necesidad, cobra una importancia decisiva la tecnología que acaba premiar el Nobel de Química.
Tres investigadores han sido reconocidos por diseñar los llamados marcos metal-orgánicos (MOF), que provocaron una revolución en la química de materiales comparable a lo que produjo el plástico en el siglo XX. Son materiales cristalinos formados por átomos metálicos unidos a moléculas orgánicas.
Los átomos metálicos actúan como puntos de unión y las moléculas orgánicas funcionan como vigas que los conectan, creando una rejilla a escala atómica. Esa red deja millones de huecos o poros del tamaño de moléculas.
Gracias a su naturaleza porosa, los MOF actúan como potentes filtros moleculares que pueden capturar grandes cantidades de dióxido de carbono de una manera mucho más eficiente y sostenible que la tecnología que se estaba usando hasta ahora.
También tiene una aplicación importante en sitios con escasez de agua. El equipo de Omar Yaghi, uno de los premiados, desarrolló entre el 2018 y el 2022 un sistema capaz de extraer agua potable directamente del aire utilizando esta tecnología. Por la noche, los poros absorben las moléculas de vapor de agua presentes en el aire y por el día, el material se calienta y libera ese vapor en forma de agua líquida. Un proceso que no requiere además energía eléctrica, solo de radiación solar. En los ensayos realizados en el desierto de Arizona, el dispositivo experimental fue capaz de producir entre 0,2 y 0,3 litros de agua por kilo de material al día, una cantidad suficiente para cubrir buena parte de las necesidades de una persona en zonas áridas.
Además, los MOF pueden retirar gases contaminantes del aire como el óxido de nitrógeno, capturar metano e incluso solucionar el problema de almacenamiento y transporte del hidrógeno verde, que está llamado a ser uno de los combustibles del futuro.
Richard robson, Universidad de Melbourne (Australia)
Fue el primero en demostrar que era posible construir redes tridimensionales estables uniendo iones metálicos cargados positivamente con moléculas orgánicas que actuaban como enlaces. En el año 1989, Robson consiguió fabricar cristales con cavidades internas regulares, un concepto que era completamente nuevo en aquel momento.
Aquellas estructuras se parecían a una esponja cristalina, con poros a escala atómica que permitían imaginar materiales con la capacidad de albergar otras moléculas en su interior.
Aunque sus primeros compuestos eran bastante inestables, Robson comprendió que había abierto la puerta a una nueva forma de arquitectura molecular.
Sumumu Kitagawa, Universidad de Tokio (Japón)
A comienzos de los años 90, Susumu Kitagawa fue el primero en demostrar que los gases podían entrar y salir libremente de las redes de coordinación creadas por Robson. Hasta entonces, se creía que esos sólidos se desmoronarían al absorber gases, pero Kitagawa observó que algunos podían mantener su integridad.
Al comprender ese mecanismo, el científico nipón transformó un fenómeno aislado en una propiedad funcional, sentando las bases de los materiales inteligentes que responden a estímulos externos. Su trabajo consolidó el potencial de los marcos metal-orgánicos para capturar gases, almacenar energía o catalizar reacciones químicas.
Durante la rueda de prensa de anuncio del Nobel, Kitagawa confesó que aspira a crear nuevos materiales a partir del aire. «Mi sueño es capturar aire y separarlo de, por ejemplo, del dióxido de carbono u oxígeno, y convertirlo en material utilizable», dijo por teléfono. Resaltó que el aire contiene la mayor parte de los elementos que se usan para construir materiales, por lo que considera que tiene un gran potencial.
Omar M. Yaghi, Universidad de California (USA)
Yaghi, que nació en Amán y es hijo de refugiados palestinos, se enteró de que había ganado el Premio Nobel durante una escala en su viaje hacia una conferencia en Bruselas, Bélgica. «Cuando aterricé, vi que no había nada en mi teléfono, y entonces recibí una llamada», contó en un comunicado publicado por la Universidad de California, Berkeley. «No hay nada como esto, es una sorpresa», dijo.
Llevó la idea de Robson y Kitagawa al siguiente nivel, logrando lo que hasta entonces parecía inalcanzable: crear marcos metal-orgánicos estables y duraderos. Su avance permitió que esas redes tridimensionales, antes frágiles e incontrolables, pudieran sintetizarse de forma predecible y reproducible.
Los MOF pasaron de ser un fenómeno experimental a una plataforma científica global, con miles de estructuras distintas y aplicaciones que van desde la captura y almacenamiento dióxido de carbono hasta la purificación del agua, el almacenamiento de hidrógeno y la conversión de energía solar en combustibles limpios.