Publié le 2025-10-08 11:48:00. La prestigieuse Académie royale des sciences de Suède a annoncé aujourd’hui l’attribution du prix Nobel de chimie 2025 à trois scientifiques pour leurs travaux révolutionnaires sur les structures métallo-organiques (MOF). Ces matériaux poreux inédits promettent des avancées majeures dans des domaines variés, de la capture du carbone à l’extraction de l’eau.
- Susumu Kitagawa (Université de Kyoto, Japon)
- Richard Robson (Université de Melbourne, Australie)
- Omar M. Yaghi (Université de Californie, Berkeley, États-Unis)
Les lauréats sont récompensés pour avoir développé une nouvelle classe de matériaux aux propriétés exceptionnelles, capables de construire des architectures moléculaires uniques. Ces structures, baptisées MOF, sont constituées de nœuds d’ions métalliques reliés par des chaînes de molécules organiques, formant des cristaux d’une porosité remarquable. Le montant total du prix s’élève à 11 millions de couronnes suédoises (environ 8,3 millions de yuans), qui sera partagé équitablement entre les trois chercheurs.
Ces structures métallo-organiques ouvrent des perspectives inédites. Leurs cavités internes peuvent être conçues pour accueillir sélectivement divers gaz et produits chimiques. Les applications potentielles sont vastes : extraction d’eau de l’air dans les régions désertiques, capture du dioxyde de carbone pour lutter contre le changement climatique, stockage de gaz toxiques, ou encore catalyse de réactions chimiques. Le président du comité Nobel, Heiner Linke, a souligné leur « grand potentiel et [leur] offre de possibilités sans précédent pour de nouveaux matériaux fonctionnels personnalisés ».
L’une des réalisations marquantes, présentée par Omar M. Yaghi en 1999, est le MOF-5. Ce matériau est d’une stabilité remarquable, pouvant résister à des températures de 300°C sans s’effondrer, même lorsqu’il est vide. Sa structure est si spacieuse que quelques grammes de MOF-5 suffiraient à remplir un volume équivalent à un terrain de football. Le comité Nobel a qualifié cette avancée de « création d’un nouvel espace pour la chimie ».
Les origines de la recherche sur les MOF remontent à 1989, avec les travaux de Richard Robson. Il cherchait à exploiter les propriétés des atomes de manière novatrice en combinant des ions de cuivre avec une molécule à quatre bras. Bien que les premiers matériaux aient manqué de stabilité, les contributions ultérieures de Susumu Kitagawa et Omar M. Yaghi ont été déterminantes. De 1992 à 2003, Susumu Kitagawa a démontré la capacité des gaz à circuler librement dans ces structures et a proposé leur conception comme matériaux déformables. Parallèlement, Omar M. Yaghi a développé des MOF extrêmement stables et contrôlables grâce à des méthodes de conception rationnelle.
Depuis ces recherches pionnières, les chimistes ont synthétisé des dizaines de milliers de structures MOF différentes. Ces matériaux s’avèrent prometteurs pour des applications environnementales et énergétiques, telles que la séparation des substances perfluoroalkylées (PFAS) de l’eau, la dégradation des résidus pharmaceutiques dans l’environnement, la capture du carbone ou encore l’extraction de l’humidité de l’air dans les zones arides.
Présentation des lauréats
Susumu Kitagawa, né en 1951 à Kyoto, Japon, est professeur à l’Université de Kyoto, où il a obtenu son doctorat en 1979.
Richard Robson, né en 1937 à Glasbourne, Angleterre, est professeur à l’Université de Melbourne. Il a obtenu son doctorat à l’Université d’Oxford en 1962.
Omar M. Yaghi, né en 1965 à Amman, Jordanie, est professeur à l’Université de Californie à Berkeley. Il a reçu son doctorat de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign en 1990.