Il Nobel 2025 e la "chimica che disegna il vuoto"

 Il mondo della chimica ha appena celebrato a Stoccolma la Nobel Week 2025, durante la quale Omar M. Yaghi ha ricevuto il Premio Nobel per la Chimica insieme a Richard Robson e Susumu Kitagawa. Alla cerimonia di premiazione e alla Nobel Lecture erano presenti anche i docenti della Statale Davide M. Proserpio e Valentina Colombo, da anni attivi nella stessa area di ricerca del neo-premiato: la reticular chemistry.

Un riconoscimento particolarmente significativo anche per l’Università degli Studi di Milano, non solo per il lungo rapporto scientifico che lega i due docenti a Yaghi, ma anche perché nel corso della Nobel Lecture lo stesso Yaghi ha citato Davide Proserpio, ricordandone il contributo agli studi topologici sui materiali porosi. 

Il professor Davide M. Proserpio e la professoressa Valentina Colombo, docenti del dipartimento di Chimica dell’Università Statale di Milano, conoscono e collaborano da anni con il Premio Nobel per la Chimica 2025, Omar M. Yaghi, premiato con i colleghi Richard Robson, Susumu Kitagawa, per aver aperto la strada ai Metal-Organic Frameworks (MOF), una nuova classe di materiali cristallini porosi costruiti come veri e propri “reticoli molecolari” fatti di ioni metallici e leganti organici. Queste strutture, leggere e modulabili come un gioco di costruzioni, hanno rivoluzionato il modo di pensare ai materiali porosi, offrendo spazi infinitamente grandi al loro interno e una precisione mai vista prima nel controllare forma e funzionalità.

A loro abbiamo chiesto di raccontare il rapporto con Yaghi e di fare il punto  sulle ricerche attive in Ateneo sui MOF. “I chimici - spiegano i docenti della Statale -, di solito, si occupano di ciò che esiste: atomi, legami, molecole. Il neo premio Nobel, così come noi, si occupa, invece, di una chimica diversa, più silenziosa e concettuale, che guarda non tanto a ciò che c’è, quanto a ciò che manca: il vuoto. È la chimica dei materiali porosi, dove l’assenza di materia diventa spazio utile, struttura, funzione”.

Una lunga storia scientifica condivisa

Come nasce il vostro rapporto con Omar M. Yaghi?

Davide M. Proserpio: Tutto inizia nel 1992 quando lo conobbi alla scuola internazionale di cristallografia ad Erice, giovane professore in procinto di prendere servizio all’ università dell’Arizona.  Negli stessi anni, grazie alla visione del compianto professor Gianfranco Ciani, qui a Milano iniziammo, assieme alla collega Lucia Carlucci, le ricerche nello stesso campo di Yaghi: lui con la sintesi dei primi MOF porosi e delle loro proprietà di adsorbimento (processo mediante il quale una molecola gassosa o liquida si lega alla superficie o nelle cavità di un materiale solido, ndr),  noi con lo studio degli intrecci dei MOF da noi sintetizzati e derivati dalle banche dati cristallografiche. 

Questo comune interesse ci ha portato a frequentarci e a organizzare corsi e scuole, quali Santa Barbara 2008 e Berkeley 2013 e 2024, con diversi passaggi a Milano: il primo nel 2004, mentre Omar Yaghi era di passaggio per Firenze dove avrebbe ricevuto il suo primo riconoscimento internazionale, la Medaglia Sacconi della divisione di Chimica Inorganica della Società Chimica Italiana; poi nel 2010, per una scuola di dottorato organizzata dalla professoressa Carlucci, e più recentemente a partire dal 2019 per le International School on Pororus Materials organizzate dalla collega Valentina Colombo.

Valentina Colombo: Lavoro nel campo dei materiali porosi fin dall’inizio della mia carriera: la mia tesi di dottorato, completata nel 2012 sotto la supervisione del gruppo comasco del Prof. Masciocchi all’Università dell’Insubria, era già dedicata ai MOF. In quegli anni ho avuto la possibilità di formarmi accanto ad alcuni dei maggiori scienziati del settore, fra cui Jeffrey Long alla UC Berkeley, con il quale ho condiviso parte del mio percorso di dottorato.

Nel 2017 ho avuto la fortuna di trascorrere due mesi alla UC Berkeley come visiting professor, dove ho conosciuto Omar M. Yaghi che si era stabilito lì da poco con il suo gruppo di ricerca. Da allora si è instaurato un dialogo scientifico fatto di confronti sulle idee emergenti della reticular chemistry e sulle sue potenzialità future. La stima reciproca costruita in questi anni lo ha portato ad accettare il nostro invito alla prima edizione della MOFschool a Como nel 2019, e da allora ci incontriamo regolarmente proprio in occasione di questa scuola. 

Poche settimane prima dell’assegnazione del Nobel, a settembre 2025, Yaghi, insieme a Jorge Navarro e Daniel Maspoch, ha organizzato una retreat internazionale dal titolo “How will Reticular Chemistry evolve in the next 10 years?” nella splendida cornice del quartiere dell’Albaicin a Granada (Spagna). Si è tratta di una riunione ristretta che ha riunito venticinque studiosi da tutto il mondo per delineare e discutere delle prossime frontiere della chimica reticolare e dove io ho partecipato come unica ricercatrice italiana.

Recentemente, ho sviluppato scambi altrettanto significativi con il gruppo di Susumu Kitagawa, anch’egli Premio Nobel 2025: nel 2024 ho tenuto un seminario nel suo istituto a Kyoto su invito di Shuhei Furukawa, uno dei suoi più brillanti ricercatori della mia stessa generazione, e, da febbraio 2025, un mio dottorando trascorrerà un anno nel loro laboratorio.

Il mio rapporto con questi scienziati nasce quindi da un percorso lungo ormai quasi 20 anni nella ricerca sui MOF e dalla possibilità di confrontarmi, fin dagli inizi, con alcune delle figure più influenti della chimica dei materiali porosi.

Un Nobel atteso e profondamente sentito

Di Omar M. Yaghi è stata evidenziata anche la storia personale, le origini palestinesi e il percorso che lo ha portato fino a questo traguardo. Anche per voi colleghi deve essere stato emozionante ricevere la notizia del premio Nobel assegnato a un collega così vicino a voi e con una storia come la sua?

Davide M. Proserpio: Ho avuto modo di congratularmi con Omar personalmente una prima volta a Roma, lo scorso 14 novembre, in occasione della sua nomina a membro dell’Accademia dei Lincei, e di condividere con lui i nostri pensieri sul futuro dei MOF durante una cena tra noi due che resterà nella mia memoria come uno dei momenti più speciali della mia carriera. Negli anni della nostra intensa frequentazione sono sempre stato colpito dalla sua visione della scienza: non solo come proiezione verso il futuro e come straordinario strumento per affrontare le sfide del pianeta, ma anche come luogo di dialogo e di superamento delle barriere culturali e politiche. Ho potuto apprezzare direttamente l’entusiasmo con cui Omar segue i suoi giovani ricercatori e, allo stesso tempo, la sua vicinanza umana verso tutti i giovani che incontra (i miei figli lo possono confermare): li ascolta con interesse, risponde con pazienza e cerca sempre di trasmettere passione per la ricerca e una solida etica della scienza.

Poi, durante le celebrazioni del Nobel a Stoccolma, dal 7 all’11 dicembre, mi sono sentito profondamente onorato e commosso nel sentire il mio nome citato da lui durante la sua lecture. La prima volta quando ha ricordato come le ricerche di Mike O’Keeffe e mie abbiano rappresentato per lui una base teorica nel suo percorso sui MOF; la seconda quando ha citato mia moglie e me tra gli amici che lo hanno sostenuto con stima e affetto negli anni. La stima e l’affetto che un uomo della sua statura ha voluto dimostrarmi sono un dono prezioso e una gioia che porterò con me per tutta la vita.

Valentina Colombo:  Abbiamo accolto la notizia con grandissima emozione, scambiandoci telefonate e messaggi con colleghi in tutto il mondo. Era un momento che molti di noi attendevano da anni, e avevamo la sensazione che sarebbe arrivato presto: la portata scientifica del lavoro dei tre Nobel, e dell’intera comunità, rendeva quasi inevitabile un riconoscimento di questo livello.

Per me, questo Nobel premia anche un lavoro collettivo: una comunità ampia e coesa che, in trent’anni, ha fatto crescere la chimica reticolare fino a renderla una disciplina matura e meritevole del massimo onore scientifico. La chimica dei MOF rappresenta non solo una rivoluzione concettuale nella scienza dei materiali, ma anche un modello culturale basato su collaborazione, apertura e interdisciplinarità, in cui la ricerca italiana sta giocando un ruolo sempre più riconosciuto – anche grazie alle attività che promuoviamo con il marchio “La Statale”.

Le celebrazioni di Stoccolma sono state per me un’esperienza indimenticabile, intensa sotto il profilo scientifico e profondamente toccante sul piano umano. Ho avuto l’onore di servire come chair durante il meeting dedicato ai MOF, organizzato proprio in quei giorni all’Università, e di condividere la gioia del momento con amici e colleghi provenienti da tutto il mondo.

Ma ciò che porto nel cuore è la dimensione personale di quei giorni: essere a Stoccolma con le nostre famiglie, vedere i nostri figli seduti insieme ad assistere alla Nobel Lecture, trasformare un traguardo scientifico in un momento di comunità e di vita. Ritrovarmi con i colleghi coetanei con cui sono cresciuta professionalmente, e celebrare insieme il meritato riconoscimento a Susumu Kitagawa e Omar Yaghi, è stato commovente e straordinariamente significativo. Un’esperienza che resterà con me per sempre.

Il futuro della disciplina e della comunità MOF

La Nobel Week di Stoccolma ha rappresentato un momento di grande celebrazione scientifica e, allo stesso tempo, un punto di partenza. Nel corso della sua Nobel Lecture, Yaghi ha ripercorso la storia della reticular chemistry e ha reso omaggio ai colleghi che ne hanno costruito le fondamenta, citando espressamente Davide Proserpio per il contributo alla descrizione topologica dei materiali porosi. Un riconoscimento che conferma il ruolo di primo piano della Statale in questo settore.

Guardando al futuro, la rete internazionale che ruota attorno alla chimica reticolare continuerà a ritrovarsi nei principali appuntamenti scientifici globali. Nel 2026 non mancheranno conferenze e simposi dedicati ai MOF e ai COF, mentre nel 2027 Milano e Como ospiteranno due eventi di assoluto rilievo: la prossima edizione della International School on Porous Materials e il congresso EuroMOF 2027, di cui Valentina Colombo è chair. Sarà un’occasione unica per riunire in Italia, sotto il marchio “La Statale” l’intera comunità dei materiali porosi, insieme ai neo Premi Nobel, e per presentare le più recenti frontiere della ricerca.