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三位獲獎者開發了一種新的分子結構形式——具有超大空間的分子結構，氣體及其他化學物質可在這些空間中流動。這類多孔材料稱為金屬有機框架材料（MOF）。通過改變MOF中使用的構建模塊，化學家可以設計它們來捕獲和儲存特定物質。MOF還可以驅動化學反應或傳導電流。

諾貝爾化學獎委員會主席海納·林克表示，金屬有機框架具有巨大的潛力，為定制具有新功能的材料帶來了以前無法預見的機會。

1989年，理查德·羅布森嘗試以一種新的方式利用原子的固有特性。他將帶正電荷的銅離子與“四臂狀”分子結合：該分子的每個“臂端”都帶有一個對銅離子具有吸引力的化學基團。 二者結合后發生鍵合，形成了結構規整、內部空曠的晶體，宛如一顆布滿無數空腔的鉆石。

羅布森立即認識到該分子結構的潛力，但這種結構不穩定，容易坍塌。北川進和奧馬爾·亞吉為這種構建方法提供了堅實的基礎：1992年至2003年間，他們分別取得了一系列革命性的發現。北川進證明氣體可以在這些結構中自由進出，并預測金屬有機框架材料可被設計為柔性材料；亞吉則制造出了一種非常穩定的金屬有機框架材料，并證明可以通過合理設計對其進行改造，賦予其新的理想特性。

在獲獎者取得開創性發現之后，化學家們已經制造了數以萬計的不同MOF。其中一些可能有助于解決人類面臨的一些最大挑戰，包括從水中分離 PFAS、分解環境中的微量藥物、捕獲二氧化碳或從沙漠空氣中收集水。

據悉，獲獎者將平分1100萬瑞典克朗（約合836萬元人民幣）獎金。