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Omar Yaghi

Omar M. Yaghi ( árabe : عمر مونّس ياغي ; nacido el 9 de febrero de 1965) es profesor de química de la Cátedra James y Neeltje Tretter en la Universidad de California, Berkeley , científico afiliado al Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley , director fundador de Berkeley Global Science Institute y miembro electo de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU. [1] y de la Academia Nacional de Ciencias Leopoldina de Alemania . [2]

Temprana edad y educación

Yaghi nació en Ammán , Jordania, en 1965, en una familia de refugiados originaria del Mandato Palestino . [3] [4] [5] Creció en un hogar con muchos niños, tenía acceso limitado a agua potable y sin electricidad. [6] A la edad de 15 años, se mudó a los Estados Unidos alentado por su padre. [7] Aunque sabía poco inglés, comenzó clases en Hudson Valley Community College y luego se transfirió a la Universidad de Albany, SUNY para terminar su carrera universitaria. Comenzó sus estudios de posgrado en la Universidad de Illinois , Urbana-Champaign y recibió su doctorado en 1990 bajo la dirección de Walter G. Klemperer . [8] Fue becario postdoctoral de la Fundación Nacional de Ciencias en la Universidad de Harvard (1990-1992) con Richard H. Holm . En 2021, Yaghi obtuvo la ciudadanía saudita.

Carrera académica

Estuvo en las facultades de la Universidad Estatal de Arizona (1992-1998) como profesor asistente, la Universidad de Michigan (1999-2006) como profesor de química Robert W. Parry y la Universidad de California, Los Ángeles (2007-2012). ) como profesor de química Christopher S. Foote, además de ocupar la cátedra Irving y Jean Stone de ciencias físicas. [9]

En 2012, se trasladó a la Universidad de California, Berkeley, donde ahora es profesor de química James and Neeltje Tretter. Fue director de Molecular Foundry en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley de 2012 a 2013. Es el director fundador del Berkeley Global Science Institute. También es codirector del Instituto Kavli Energy NanoSciences de la Universidad de California, Berkeley y del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, de la California Research Alliance de BASF , así como del Instituto Bakar de Materiales Digitales para el Planeta. [10]

Investigación

Yaghi fue pionero en la química reticular, un nuevo campo de la química que se ocupa de unir bloques de construcción moleculares mediante fuertes enlaces para formar estructuras abiertas. [11] [12] [13]

Estructuras metal-orgánicas

Su trabajo más reconocible es el diseño, síntesis, aplicación y popularización de estructuras metalorgánicas (MOF). Según la recomendación de la IUPAC , el MOF se considera una subclase de los polímeros de coordinación informados por primera vez en 1959 por Yoshihiko Saito y sus colegas. [14] A esto le siguió EA Tomic en 1965 cuando publicó un informe titulado “Estabilidad térmica de los polímeros de coordinación”, donde sintetizó y caracterizó muchos polímeros de coordinación construidos con diferentes ligandos y varios iones metálicos. [15] Hans-Peter Werner y sus colegas publicaron en 1986 un polímero de coordinación 2,5-Dimetil-N,N′-dicianoquinonediimina y evaluaron su conductividad eléctrica, [16] y en 1989 Bernard Hoskins [17] y Richard Robson (químico) [18] [19] informaron sobre un polímero de coordinación que consta de segmentos en forma de varilla unidos tridimensionalmente. En general, los polímeros de coordinación son estructuras frágiles y desordenadas con propiedades mal definidas. [20]

MOF-5: Logro de porosidad ultraalta [21]

En la década de 1990, Omar M. Yaghi logró tres avances que transformaron los polímeros de coordinación tradicionales en MOF arquitectónicamente robustos y permanentemente porosos que se utilizan ampliamente en la actualidad: (1) cristalización de estructuras organometálicas donde los iones metálicos se unen mediante enlaces orgánicos cargados como ejemplificado por los carboxilatos para formar enlaces fuertes (publicado en 1995); [22] (2) introducción de grupos de carboxilato de metal como unidades de construcción secundarias (SBU), que fue la clave para construir estructuras arquitectónicamente robustas que exhiban porosidad permanente, como lo demostró midiendo por primera vez sus isotermas de adsorción de gas (Publicado en 1998) ; [23] (3) realización de porosidad ultraalta con MOF-5 (Publicado en 1999). [24] En esencia, los fuertes enlaces que mantienen los MOF permiten su robustez estructural, porosidad ultra alta y longevidad en aplicaciones industriales.

Marcos orgánicos covalentes

COF-108: Primer marco orgánico covalente 3D [25]

Omar M. Yaghi publicó el primer artículo sobre estructuras orgánicas covalentes (COF) en 2005, informando sobre una serie de COF 2D. [26] Informó sobre el diseño y la síntesis exitosa de COF mediante reacciones de condensación de ácido fenildiborónico (C 6 H 4 [B (OH) 2 ] 2 ) y hexahidroxitrifenileno (C 18 H 6 (OH) 6 ). Los estudios de difracción de rayos X en polvo de productos altamente cristalinos que tienen fórmulas empíricas (C 3 H 2 BO ) 6 · (C 9 H 12 ) 1 (COF-1) y C 9 H 4 BO 2 (COF-5) revelaron 2- Capas de grafito poroso expandido dimensional que tienen conformación escalonada (COF-1) o conformación eclipsada (COF-5). Sus estructuras cristalinas están sostenidas enteramente por fuertes enlaces entre los átomos de B, C y O para formar arquitecturas porosas rígidas con tamaños de poro que varían de 7 a 27 Angstroms . COF-1 y COF-5 exhiben una alta estabilidad térmica (a temperaturas de hasta 500 a 600 °C), porosidad permanente y áreas superficiales altas (711 y 1590 metros cuadrados por gramo, respectivamente). [27] La ​​síntesis de COF 3D se ha visto obstaculizada por desafíos prácticos y conceptuales de larga data hasta que Omar M. Yaghi la logró por primera vez en 2007. [28]

Yaghi también es conocido por el diseño y producción de una nueva clase de compuestos conocidos como estructuras de imidazolato zeolítico (ZIF). Los MOF, COF y ZIF se caracterizan por sus áreas superficiales extremadamente altas (5640 m 2 /g para MOF-177) [29] y densidades cristalinas muy bajas (0,17 g·cm -3 para COF-108). [30]

Tejido molecular

Tejido molecular [31]

Yaghi también fue pionero en el tejido molecular y sintetizó el primer material del mundo tejido a nivel atómico y molecular (COF-505). [32] [33]

Ha estado liderando el esfuerzo de aplicar estos materiales en tecnologías de energía limpia, incluido el almacenamiento de hidrógeno y metano, [34] [35] la captura y almacenamiento de dióxido de carbono, [36] [37] , así como la recolección de agua del aire del desierto. [38]

Según un análisis de Thomson Reuters , Yaghi fue el segundo químico más citado en el mundo entre 2000 y 2010. [39]

Emprendimiento

En 2020, Yaghi fundó Atoco, una startup con sede en California, [40] con el objetivo de comercializar los últimos avances y descubrimientos de Yaghi en tecnologías MOF y COF en el campo de la captura de carbono y la recolección de agua atmosférica . [41] [42]

En 2021, Yaghi cofundó otra startup llamada H2MOF, dedicada a resolver los desafíos asociados con el almacenamiento de hidrógeno utilizando los últimos descubrimientos de Yaghi en el campo de la química reticular. [43] [44]

Honores y premios

Yaghi ha recibido varios premios y medallas globales a lo largo de su carrera, incluido el Premio Mundial de Ciencias Albert Einstein en 2017; el Premio Wolf de Química en 2018; el Premio Gregory Aminoff en 2019; el Premio VinFuture en 2022 y el Premio Ernest Solvay de Ciencia para el Futuro en 2024. Los siguientes se encuentran entre los premios, medallas y reconocimientos clave que recibió Yaghi:

Referencias

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enlaces externos

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