برندگان جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۵ ساختارهای مولکولی با فضاهای بزرگی ایجاد کرده‌اند که از طریق آنها گازها و سایر مواد شیمیایی می‌توانند جریان یابند. این ساختارها، چارچوب‌های فلزی-آلی، می‌توانند برای برداشت آب از هوای بیابان، جذب دی اکسید کربن، ذخیره گازهای سمی یا کاتالیز واکنش‌های شیمیایی استفاده شوند. آنها شکل جدیدی از معماری مولکولی را توسعه داده‌اند. در ساختارهای آنها، یون‌های فلزی به عنوان سنگ بنایی عمل می‌کنند که توسط مولکول‌های آلی بلند (مبتنی بر کربن) به هم متصل شده‌اند. یون‌ها و مولکول‌های فلزی با هم سازماندهی می‌شوند تا کریستال‌هایی را تشکیل دهند که حاوی حفره‌های بزرگ هستند. این مواد متخلخل، چارچوب‌های فلزی-آلی (MOF) نامیده می‌شوند. شیمیدانان با تغییر بلوک‌های سازنده مورد استفاده در MOFها، می‌توانند آنها را برای جذب و ذخیره مواد خاص طراحی کنند. همچنین می‌توانند واکنش‌های شیمیایی را هدایت کنند یا الکتریسیته را هدایت کنند.
همه چیز در سال ۱۹۸۹ آغاز شد، زمانی که ریچارد رابسون استفاده از خواص ذاتی اتم‌ها را به روشی جدید آزمایش کرد. او یون‌های مس با بار مثبت را با یک مولکول چهار بازو ترکیب کرد. این مولکول یک گروه شیمیایی داشت که در انتهای هر بازو به یون‌های مس جذب می‌شد. وقتی آنها با هم ترکیب شدند، به هم متصل شدند و یک کریستال منظم و جادار تشکیل دادند. مانند الماسی بود که پر از حفره‌های بی‌شماری بود. رابسون بلافاصله پتانسیل ساختار مولکولی خود را تشخیص داد، اما ناپایدار بود و به راحتی فرو می‌پاشید. بین سال‌های ۱۹۹۲ تا ۲۰۰۳، آنها به طور جداگانه مجموعه‌ای از اکتشافات انقلابی را انجام دادند. کیتاگاوا نشان داد که گازها می‌توانند به داخل و خارج از ساختارها جریان یابند و پیش‌بینی کرد که MOFها می‌توانند انعطاف‌پذیر ساخته شوند. یاغی یک MOF بسیار پایدار ایجاد کرد و نشان داد که می‌توان آن را با استفاده از طراحی منطقی اصلاح کرد و به آن خواص جدید و مطلوبی بخشید.
به دنبال اکتشافات پیشگامانه برندگان جایزه، شیمیدانان ده‌ها هزار MOF مختلف ساخته‌اند. برخی از این موارد ممکن است به حل برخی از بزرگترین چالش‌های بشر کمک کنند، با کاربردهایی که شامل جداسازی مواد شیمیایی سمی، از آب، تجزیه آثار داروها در محیط زیست، جذب دی اکسید کربن یا برداشت آب از هوای بیابان می‌شود.
