Stockholm, Warta Express – Komite Nobel Kimia pada Rabu, 8 Oktober 2025, mengumumkan bahwa tiga ilmuwan terkemuka berhasil meraih Hadiah Nobel Kimia 2025 atas pengembangan “kerangka logam organik” atau Metal–Organic Framework (MOF). Karya revolusioner ini membuka jalan bagi material baru yang dapat menyimpan gas, memicu reaksi kimia, hingga memanen air dari udara di daerah kering.
Penerima Nobel dan latar belakang karyanya
Para pemenang Nobel Kimia 2025 adalah:
- Susumu Kitagawa (Universitas Kyoto, Jepang)
– Dikenal atas kreasi struktur MOF fleksibel yang dapat mengembang atau menyusut sesuai kondisi lingkungan. - Richard Robson (University of Melbourne, Australia)
– Pelopor penelitian MOF pada 1989, menggabungkan ion logam tembaga dengan molekul organik berkaki empat untuk membentuk kristal berpori besar. - Omar M. Yaghi (University of California, Berkeley, AS)
– Mengembangkan MOF menjadi struktur stabil dan tahan lama, menjadikannya material praktis untuk penggunaan industri.
Ketiga ilmuwan akan menerima hadiah total 11 juta krona Swedia (sekitar Rp19,4 miliar) yang dibagi rata.
Sejarah singkat pengembangan MOF
Penelitian tentang kerangka logam organik diawali oleh Richard Robson pada akhir 1980-an. Ia berhasil menyintesis kristal MOF dengan mengaitkan ion Cu2+ dan ligan organik berbentuk salib. Meski hasil awal menunjukkan pori-pori besar, stabilitas struktur masih menjadi kendala.
Pada awal 1990-an hingga 2003, Susumu Kitagawa dan Omar Yaghi membawa terobosan baru:
- Kitagawa menciptakan MOF yang fleksibel, mampu berkontraksi atau mengembang untuk mengakomodasi molekul tamu.
- Yaghi menguatkan kerangka MOF dengan pemilihan ligan dan kondisi sintesis tepat, sehingga material menjadi stabil pada suhu dan kelembapan berbeda.
Kombinasi inovasi Kitagawa dan Yaghi menjawab masalah awal Robson dan menghasilkan MOF yang dapat diproduksi dalam skala besar.
Komposisi dan prinsip kerja MOF
MOF terdiri dari ion logam (seperti Zn2+, Cu2+, atau Al3+) yang berfungsi sebagai simpul, terhubung oleh molekul organik berfungsi sebagai batang. Susunan ini membentuk kerangka kristal tiga dimensi dengan rongga berukuran nanometer.
- Ion logam bertugas menciptakan titik jangkar kuat.
- Molekul organik (ligan) menentukan bentuk dan ukuran pori.
- Rongga besar memfasilitasi penyimpanan atau transportasi molekul gas, cairan, atau ion.
Dengan mengubah jenis ion dan ligan, para ilmuwan dapat merancang MOF untuk aplikasi tertentu, misalnya menyerap CO₂ atau menyaring zat berbahaya.
Manfaat besar MOF bagi umat manusia
Komite Nobel Kimia menyoroti beberapa aplikasi utama MOF yang telah diuji di laboratorium maupun pilot skala industri:
- Pembersihan lingkungan: MOF mampu menangkap dan memecah sisa obat-obatan di air limbah, mencegah kontaminasi sungai dan laut.
- Penangkapan karbon dioksida: Struktur berpori tinggi menyerap CO₂ langsung dari emisi pabrik atau udara, mendukung upaya mitigasi perubahan iklim.
- Panen air udara: Di wilayah gurun, MOF dapat mengkondensasi uap air pada malam hari dan melepaskannya saat siang, menyediakan sumber air alternatif.
- Penyimpanan dan pengiriman gas: MOF menyimpan hidrogen dan metana dalam kondisi tekanan rendah, memudahkan transportasi bahan bakar terbarukan.
Potensi lain meliputi katalisis reaksi kimia, sensor gas, hingga penyimpanan energi dalam baterai dan superkapasitor.
Pernyataan Komite Nobel dan masa depan MOF
“Kerangka logam organik memiliki potensi besar dan membuka peluang yang belum pernah dibayangkan sebelumnya dalam pengembangan material dengan fungsi-fungsi baru,” ujar Heiner Linke, Ketua Komite Nobel Kimia 2025. Ia menekankan bahwa MOF baru memicu inovasi lintas bidang, dari energi terbarukan hingga farmasi.
Penerimaan Nobel ini diprediksi akan mendorong investasi besar di sektor material canggih. Banyak perusahaan kimia dan startup teknologi berlomba mengembangkan MOF generasi berikutnya untuk aplikasi komersial.
Dampak penelitian MOF di Indonesia
Di Indonesia, lembaga penelitian dan universitas mulai menjajaki penggunaan MOF untuk menyelesaikan masalah lokal:
- Penjernihan air di wilayah terpencil: MOF dapat menggantikan zeolit tradisional untuk menyaring logam berat.
- Penyimpanan gas rumah kaca: Pilot project penangkapan CO₂ di pabrik semen sedang dirancang.
- Panen embun di dataran tinggi: Riset awal menunjukkan MOF mampu memanen embun lebih efisien dibandingkan metode konvensional.
Kolaborasi lintas kampus dan industri diharapkan mempercepat adopsi teknologi MOF sesuai kebutuhan nasional.