科学の進歩は、先人の業績の上に新たな知見を積み重ねていくリレーのようなものです。長年にわたり、数多くの発見や技術が私たちの理解を深める大きな原動力となってきました。その功績の一部は、毎年発表されるノーベル化学賞、物理学賞、医学・生理学賞によって称えられています。すべての重要な革新やアイデアを網羅することは不可能ですが、CASのサイエンスチームは、科学界や社会全体に多大な恩恵をもたらす可能性を秘めた発見をいくつか特定しました。その中から、次なるノーベル賞受賞者が生まれるかもしれません。
単純な分子ビルディングブロックの自己組織化によって、複雑で調整可能な多孔質材料構造を構築することは、長らく困難な課題とされてきました。しかし、1990年代にオマー・M・ヤギ氏と藤田誠氏によって発見されて以来、金属有機構造体（MOF）が有望な解決策として注目されています。金属原子やクラスター（亜鉛や銅など）を有機化合物（カルボン酸やイミダゾールなど）と連結させることで、MOFは従来の多孔質材料では実現できなかった、精密に制御された剛直なナノ構造と化学的機能化を両立させています。
金属や有機分子のビルディングブロックの種類、調製方法（ソルボサーマル合成や水熱合成など）、および有機溶媒を変えることで、MOFは精密に調整可能です。表面積や吸着特性に加え、電子、磁気、発光特性を微調整することで、多様な用途への展開が可能になります。当初はガス捕集、分離、貯蔵（水素、二酸化炭素、酸素など）や不均一系触媒として期待されていた材料ですが、現在ではバイオセンサーやバイオイメージング材料、ドラッグデリバリーシステム、ゲスト分子の結合・除去、淡水化・水処理、さらには半導体や強誘電体としての応用も示されています。
2025年のノーベル化学賞は2025年10月8日に発表され、構造調整が可能で高い表面積を持つ革新的な多孔質結晶材料である金属有機構造体（MOF）に関する研究が評価されました。MOFの並外れた汎用性は、環境浄化、再生可能エネルギー、工業触媒、医療診断、ドラッグデリバリー、エレクトロニクス、センシング技術といった地球規模の課題に取り組むためのプラットフォームとして活用されています。MOFがどのように材料科学の未来を形作っているか、CASの科学者が語る「商業的転換点」への到達度についての見解をご覧ください。
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写真提供：© Nobel Prize Outreach. Photo: Nanaka Adachi NobelPrize.org. Nobel Prize Outreach AB 2023. 2023年9月13日（水）
