گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
سه برنده جایزه نوبل شیمی 2025 با حضور در امارات، پروژهای نوآورانه برای استخراج آب از بیابانهای این کشور را آغاز کردند.
جایزه نوبل شیمی سال میلادی جاری به سه دانشمند برجسته حوزه مواد با نامهای عمر یاغی، ریچارد رابسون و سوسومو کیتاگاوا، برای دستاوردی اعجابانگیز در مرز علم و زندگی بشر اهدا شد. این پژوهشگران پایهگذار فناوری نوینی هستند که بر مبنای طراحی و تولید ساختارهای موسوم به «چهارچوبهای فلزی-آلی» یا MOFs شکل گرفته است.
این شبکه مولکولی با اتصال یونهای فلز به مولکولهای آلی، سازهای فوقالعاده سبک، متخلخل و با سطح جذب بسیار بالا فراهم میکنند. ویژگی منحصربهفرد این مواد در توانایی شگفتانگیز آن برای جذب و ذخیرهسازی مولکولهای آب از رطوبت بسیار ناچیز هواست، حتی در شرایط بیابانی و خشک که منابع طبیعی آب تقریباً وجود ندارد. همین قابلیت باعث شده پروژههایی در مقیاس آزمایشی و صنعتی برای استخراج آب از بیابانهای امارات آغاز شود.
راز فناوری استخراج آب از بیابانهای امارات
عمر یاغی، ریچارد رابسون و سوسومو کیتاگاوا با بنیانگذاری شاخهای نوین در دانش مواد موسوم به «شیمی شبکهای» یا Reticular Chemistry، افقهای تازهای را در فهم و مهندسی ساختارهای مولکولی گشودند. این شاخه بر مبنای نوعی رویکرد معمارانه در شیمی شکل گرفته است؛ رویکردی که به جای ترکیب تصادفی مولکولها، از آنها به عنوان بلوکهای ساختمانی منظم و قابل طراحی استفاده میکند تا مواد بلوری با شبکههای دقیق و متخلخل پدید آورد.
در دل این روش دستاوردی متحولکننده به نام چارچوبهای فلزی-آلی (Metal Organic Frameworks یا MOFs) شکل گرفت. ویژگی شگفتانگیز MOFها در نظم هندسی و میلیونها حفره در مقیاس نانومتری نهفته است؛ منافذی که میتوانند گازها و مایعات را همچون اسفنج مولکولی جذب، ذخیره و آزاد کنند. همین خصوصیات سبب شده این مواد به ابزاری حیاتی در حوزههای محیطزیستی، انرژی و فناوریهای نو ظهور بدل شوند.
- ایلان ماسک: هیچ مشکلی برای تامین آب مورد نیاز بشر وجود ندارد
- انقلاب در تصفیه آب؛ دستگاه خورشیدی که حتی پس از غروب آفتاب هم کار میکند
- جایزه نوبل شیمی 2025 به «معماران مولکولی» رسید؛ راهی برای مبارزه با تغییرات اقلیمی و خشکسالی
توانایی خارقالعاده این فناوری در جذب بخار آب از هوای خشک، حتی در شرایطی که رطوبت کمتر از ۲۰ درصد است، توانایی استخراج آب آشامیدنی از هوای بیابانی را فراهم کرده است. در این فناوری شبکههای MOF طی چرخهای ساده از جذب و آزادسازی، مولکولهای آب موجود در هوا را جمعآوری کرده و سپس با افزایش اندک دما، آن را به صورت مایع آزاد میسازند.
همین قابلیت، امارات متحده عربی را به یکی از نخستین کشورهای پیشرو در بهرهبرداری صنعتی از این فناوری تبدیل کرده است و رویای استخراج آب از بیابانهای امارات را به واقعیت نزدیک کرده است. در این کشور، آزمایشگاهها و شرکتهای توسعه انرژی با حمایت دولت در حال گسترش کاربرد MOFها در مقیاس وسیع هستند تا منابع آب پایدار برای مناطق خشک فراهم شود.
فناوری MOF؛ کلید کاهش اثرات تغییرات اقلیمی در دهه آینده
فناوری چارچوبهای فلزی–آلی، اکنون فراتر از یک دستاورد شیمیایی صرف به نقطهی تلاقی علم مواد، محیط زیست و انرژی جهانی تبدیل شده است. این شبکههای بلوری با ساختارهای منظم و متخلخل، توانایی فوقالعادهای در جذب و ذخیره مولکولها دارند و همین ویژگی کاربردهای گستردهای را ممکن ساخته است. در کنار استخراج آب از هوای بیابانهای خشک که خود انقلابی در تأمین منابع آب محسوب میشود، MOFها قادرند دیاکسید کربن را از جو جذب کرده و در کاهش اثرات تغییرات اقلیمی نقش مستقیمی ایفا کنند.
همچنین توانایی ذخیرهسازی هیدروژن آنها، چشماندازی تازه برای توسعه سوختهای پاک و انرژی پایدار فراهم کرده است. از سوی دیگر، خواص جذبی و فیلترکننده این مواد سبب شده صنعت تصفیه آب و حذف آلایندهها نیز بهدنبال بهرهگیری از آن باشد؛ بهطوریکه در برخی طرحهای صنعتی، MOFها بهعنوان جایگزین جاذبهای سنتی در فرآیندهای پالایش و خالصسازی استفاده میشوند.
- ابداع روشی بسیار عالی برای تولید آب آشامیدنی
- حقیقتی جالب و چندش آور درباره آبی که هر روز می نوشیم
- ساخت ابزاری بسیار ارزان و موثر برای تبدیل هوا به آب در مناطق خشک زمین
گستره کاربرد این فناوری، از زیستفناوری تا صنایع شیمیایی، دارویی و انرژی به حدی وسیع شده که بسیاری از شرکتهای بزرگ جهان در حال سرمایهگذاری در توسعه و بومیسازی آن هستند. اعطای جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۵ به این سه دانشمند، تأکید دوبارهای بر اهمیت نقش نوآوری در حل مسائل جهانی است؛ نوآوریهایی که از دل علم پایه، راهکارهایی عملی برای بحرانهای حیاتی بشر بیرون میآورند.
عمر یاغی، با ریشهای عربی–آمریکایی یکی از چهرههای محوری این تحول به شمار میرود. او طی سالهای اخیر همکاریهای گستردهای با مراکز علمی و صنعتی در خاورمیانه از جمله امارات متحده عربی داشته است. در این کشور، پروژههایی برای بهرهبرداری از توان فناوری چارچوبهای فلزی–آلی در استخراج آب از هوای گرم و خشک بیابانها آغاز شده که میتواند الگویی برای دیگر کشورهای منطقه باشد.