De overwinning van de wetenschapper Omar Yaghi op de Nobelprijs voor Scheikunde markeert een wetenschappelijke doorbraak die verder gaat dan de viering van persoonlijke prestaties. Het is een bekroning van een onderzoeksweg die de manier waarop materialen worden ontworpen en gebruikt om water-, energie- en milieuproblemen aan te pakken opnieuw heeft gedefinieerd.
Yaghi, een Palestijn die in Jordanië is geboren, heeft door zijn jarenlange onderzoek het perspectief van chemici op materie ingrijpend veranderd. In plaats van de traditionele aanpak van het mengen van materialen en het observeren van de resultaten, heeft hij wat lijkt op een “architectonisch perspectief” gepresenteerd.
Dit paradigma verandert de focus naar het eerst ontwerpen van het materiaal op papier en vervolgens het moleculair opbouwen door middel van berekende verbindingen. Dit resulteerde in een van de belangrijkste families van moderne materialen: de organische metalen netwerken.
Deze netwerken zijn opgebouwd uit driedimensionale structuren die bestaan uit metaalatomen, die fungeren als knooppunten, en organische moleculen, die als bruggen functioneren. Dit vormt een uiterst precieze poreuze structuur.
Deze materialen hebben een enorme interne oppervlakte, waardoor ze specifieke moleculen kunnen herbergen en efficiënt kunnen opvangen. Dit heeft geleid tot de benaming “programmeergbare nanosponges”.
Hoewel het basisidee eind jaren tachtig theoretisch opdook, was de structurele kwetsbaarheid van deze materialen een grote hindernis voor hun toepassing. In 1995 maakte Yaghi een wetenschappelijke doorbraak door het ontwikkelen van geladen chemische verbindingen die deze structuren stevigheid en stabiliteit verleenden, waardoor duizenden verschillende samenstellingen mogelijk werden.
Hij legde daarmee de wetenschappelijke fundamenten voor dit vakgebied en noemde het “netwerkkemie”, wat later een van de snelst groeiende takken van wetenschap werd, met meer dan 100.000 geregistreerde samenstellingen.
Al snel werden deze materialen praktische oplossingen in diverse velden, zoals het afvangen van kooldioxide uit fabrieksschouwen, het opslaan van waterstof onder lage druk om de ontwikkeling van schone auto’s te vergemakkelijken, en het zuiveren van water van vervuilingen die met traditionele methoden moeilijk te verwijderen zijn.
Daarnaast presenteerde Yaghi’s team een prototype van een apparaat dat water uit de lucht produceert in droge omgevingen door ’s nachts vocht op te vangen en dit overdag vrij te geven.
In het licht van deze wetenschappelijke ontwikkeling heeft Yaghi bedrijven opgericht om deze technologieën om te zetten in praktische producten. De Nobelcommissie bevestigde dat deze innovaties directe mogelijkheden bieden om centrale crises aan te pakken, zoals watertekorten, luchtvervuiling en de transitie naar duurzame energie. Dit plaatst Yaghi’s prestaties in een toepasselijke wetenschappelijke context die de grenzen van laboratoria overschrijdt.
