Лауреатами Нобелевской премии по химии стали Сусуму Китагава (Susumu Kitagawa), Ричард Робсон (Richard Robson) и Омар Ягхи (Omar M. Yaghi) — за изобретение металл-органических каркасов. Подробнее об исследованиях ученых — в пресс-релизе Нобелевского комитета.
Робсон заложил основы всего класса новых материалов, когда в эксперименте продемонстрировал, что положительно заряженные ионы меди в растворе с органическими молекулами нитрильных лигандов образуют упорядоченную трехмерную структуру с крупными полостями. Затем он показал, что места в этих полостях могут занимать — и покидать — другие атомы или молекулы.
Вскоре Китагава, работая уже с ионами цинка, кобальта и кислорода, создал по лекалам Робсона уже не просто молекулярные структуры, а целые стабильные материалы. Они после извлечения из раствора сохраняли свои «пористые» свойства, и оставались способны хранить в себе молекулы метана, водорода и кислорода. Таким конструкциям уже можно было всерьез искать практическое применение.
А Омар Ягхи, работая параллельно с Китагавой, занимался двумерными МОК-материалами на ионах кобальта. Он же и ввёл в оборот термин «металл-органические каркасы» применительно ко всем материалам такого типа. Ягхи создал особенно стабильные и «вместительные» МОК-материалы, выдерживающие температуры до 300 градусов Цельсия.
Китагава и Ягхи также и провели ряд наглядных экспериментов, демонстрирующих возможности своих изобретений. Например, изобретённый Ягхи материал MOF-303, выставленный на воздух в пустыне Мохаве за сутки напитался водой в пропорции ~0,7 литра на килограмм своей массы. А Китагава создал гибкий МОК, который изменял свою форму, когда его накачивали водой или метаном, и возвращался к оригинальной, будучи опустошен.
