Tuổi thơ sống trong chuồng bò của người phát minh ra loại vật liệu thay đổi thế giới

 Người đặc biệt với khả năng tạo ra nước từ không khí

GS Omar M. Yaghi tốt nghiệp Đại học Bang New York tại Albany năm 1985 và nhận bằng Tiến sĩ Hóa học Vô cơ của Đại học Illinois ổithơsốngtrongchuồngbòcủangườiphátminhraloạivậtliệuthayđổithếgiớhạng 2 tây ban nhatại Urbana-Champaign năm 1990. Từ năm 1990 - 1992, ông là nghiên cứu sinh sau Tiến sĩ của Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF) tại Đại học Harvard. 

Ông bắt đầu sự nghiệp độc lập của mình năm 1992 với tư cách là Trợ lý Giáo sư tại Đại học Bang Arizona, sau đó chuyển đến Đại học Michigan với tư cách là Giáo sư Hóa học vào năm 1999 trước khi trở thành Giáo sư tại Đại học California vào năm 2006. 

GS Omar M. Yaghi - người phát minh ra khung hữu cơ-kim loại (MOFs).

Từ năm 2012, ông là Giáo sư Hóa học tại Đại học California, Berkeley. GS Yaghi là Giám đốc sáng lập của Viện Khoa học Toàn cầu Berkeley và là Đồng Giám đốc của Viện Khoa học Nano Năng lượng Kavli và Liên minh Nghiên cứu California của BASF.

Ông là nhà khoa học tiên phong trong việc khám phá và phát triển vật liệu khung hữu cơ-kim loại (MOFs), loại vật liệu có tiềm năng cải thiện cuộc sống hàng ngày của hàng triệu người.

Năm 1995, GS Yaghi đã báo cáo việc điều chế thành công dạng thức đầu tiên của hợp chất mà ông cho rằng sẽ trở thành một loại vật liệu xốp được ứng dụng rộng rãi, có tên là khung hữu cơ-kim loại (MOFs). 

Trong phương pháp của ông, các ion kim loại liên kết với các liên kết hữu cơ tích điện theo giản đồ bằng cacboxylat, đi kèm là bằng chứng về độ xốp của vật liệu MOF (phát hiện năm 1998) và độ xốp siêu cao của chúng (phát hiện năm 1999), tạo ra một phản ứng dây chuyền dẫn đến sự phát triển của hóa học và vật liệu MOF. 

GS Omar M. Yaghi là chủ nhân của giải thưởng VinFuture dành cho Nhà khoa học nghiên cứu các lĩnh vực mới.

Năm 2005, ông mở rộng phương pháp của mình để áp dụng vào việc thiết kế và kết tinh khung hữu cơ cộng hóa trị (COF) 2D đầu tiên và vào năm 2007 là COF dạng 3D. MOF và COF hiện đang được ứng dụng trên toàn thế giới.

Các cấu trúc dạng nano xốp này có thể được sử dụng để thu nhận, lưu trữ, phân tách và kiểm soát thành phần hóa học của nhiều loại khí và phân tử.

Phát minh của GS Yaghi về MOF và COF có ý nghĩa lớn trong việc làm sạch môi trường, mang lại bầu không khí sạch hơn, nguồn năng lượng sạch hơn và nguồn nước sạch hơn. Ngoài ra, máy thu nước MOF của GS Yaghi đã được chứng minh là có tiềm năng cung cấp nước sạch mọi lúc mọi nơi từ không khí, nhờ đó giúp con người có thể tự chủ về nguồn nước.   

Tuổi thơ là một người nhập cư, từng ở chuồng bò

Chia sẻ về câu chuyện cuộc đời mình, GS Omar M. Yaghi cho biết: “Hồi tôi 10 tuổi, tôi đến thư viện vào một buổi trưa và thấy một hình ảnh vô cùng ấn tượng. Nhiều năm sau, tôi mới biết đấy là một mô hình phân tử.”.

“Đó là khởi điểm tình yêu của tôi dành cho hoá học và vật liệu. Từ đó đã dẫn tới đam mê và phát minh của tôi để tạo ra một loại vật liệu mới, khung cơ kim (khung hữu cơ-kim loại - MOFs).”, ông nói.

Tuổi thơ gian khó của GS Omar M. Yaghi.

GS Omar M. Yaghi là một người có bản tính tự lập từ khi còn rất nhỏ. Đến năm 9, 10 tuổi, ông đã nói với bố mẹ đừng kiểm tra kết quả học tập của bản thân, thay vào đó, chính bản thân ông sẽ là người tự chịu trách nhiệm.”

Sinh ra trong một gia đình người tị nạn, tuổi trẻ của GS Omar M. Yaghi là những ngày tháng cả gia đình phải sống chung với những con bò. Tuy có một tuổi thơ gian khó, thế nhưng theo nhà khoa này, việc trải qua những điều đó khiến bản thân ông cảm thấy cuộc sống có ý nghĩa hơn. 

“Tình yêu thương và sự khích lệ của cha mẹ có ý nghĩa vô cùng quan trọng với tôi, để từ đó tôi tiến lên phía trước và đạt được những thành tựu của mình.”, ông nói. 

GS Omar M. Yaghi khi còn nhỏ.

Theo GS Omar M. Yaghi, trong vòng 30 năm, ông và những người cộng sự đã thiết kế để tạo ra một loại vật liệu khối lượng nhỏ nhưng có thể che phủ bề mặt không chỉ một sân bóng với 1 gram vật liệu mà thậm chí còn hơn thế. 

Giải thích về loại vật liệu mới của mình, GS Omar M. Yaghi  cho biết, khi phân tích ở góc độ phân tử, vật liệu có rất nhiều lỗ rỗng. 

Khi đi sâu vào các lỗ rỗng trong vật liệu, chúng ta có thể sử dụng các tác nhân hóa chất để lập trình, loại bỏ CO2 trong không khí hay lập trình nó để chuyển đổi CO2 thành nguyên liệu, thậm chí có thể khai thác nước từ không khí.

“Ở sa mạc trong không khí vẫn có nước. Tại đó, vật liệu khung cơ kim có thể sử dụng để khai thác nước tại những vùng này. Đây là phương án khả thi nhất bỏi các biện pháp làm lạnh để tạo ra nước chỉ có thể dùng ở nơi có độ ẩm cao.”, GS Omar M. Yaghi cho biết. 

GS Omar M. Yaghi giải thích về sự tồn tại của các lỗ rỗng trong phân tử.

Nói về trải nghiệm của bản thân, GS Omar M. Yaghi cho rằng: “Khi còn nhỏ, tôi không bao giờ nghĩ mình sẽ có cơ hội thay đổi thế giới. Tôi cũng không nghĩ rằng một ngày nào đó tôi sẽ tạo ra một phát minh có ý nghĩa như vậy. Đây là một giấc mơ đã trở thành sự thực.”.

Theo GS Omar M. Yaghi: “Tôi đến với hóa học bằng vẻ đẹp của phân tử, và bằng cách nào đó, nó đã giúp tôi có được thành công như ngày hôm nay.”.

“Tôi tin tưởng nhân loại dù gặp phải bất kỳ vấn đề gì, nếu chúng ta có quyết tâm, ý chí, cam kết và đầu tư nguồn lực thì có thể giải quyết được tất cả các vấn đề. Chúng ta có thể đổi mới, sáng tạo, do đó có thể giải quyết mọi vấn đề trên thế giới.”, nhà khoa học này chia sẻ. 

GS. Omar M. Yaghi được trao Giải Đặc biệt dành cho Nhà khoa học nghiên cứu các lĩnh vực mới của VinFuture vì ông là nhà khoa học tiên phong trong việc khám phá và phát triển vật liệu khung hữu cơ-kim loại (MOFs) có tiềm năng cải thiện cuộc sống hàng ngày của hàng triệu người.