Un laboratoire de Lyon 1 associé aux Prix Nobel de Chimie 2025 !
Le 8 octobre 2025, le Prix Nobel de chimie a été attribué à Richard Robson (Université de Melbourne, Australie), Susumu Kitagawa (Université de Kyoto, Japon) et Omar Yaghi (Université de Californie à Berkeley, États-Unis) pour leurs travaux fondateurs sur les metal-organic frameworks (MOF), ou polymères de coordination poreux. Ces matériaux innovants ouvrent la voie à une nouvelle chimie, aux applications multiples dans les domaines de l’environnement et de la santé. Des scientifiques de l’IRCELYON (Université Claude Bernard Lyon 1/CNRS) ont contribué à l’essor de ces recherches prometteuses.
D’une « brique de Lego » moléculaire au Prix Nobel
Le récit de ces 3 prix Nobel commence en 1989, lorsque Richard Robson, s’inspirant du diamant, assemble un ion métallique de cuivre et des molécules organiques ‒ composées de carbone ‒ pour bâtir une structure inédite présentant de multiples cavités.
Cette création ouvre la voie à une nouvelle famille de matériaux : les MOFs.
Problème : ces structures sont encore instables. C’est à ce niveau qu’interviennent Omar Yaghi et Susumu Kitagawa. Leurs travaux vont permettre de stabiliser les MOFS et de les envisager, grâce à leurs nombreux pores, comme des matériaux capables de capter ou de libérer des gaz ou des liquides. Et ce n’est pas tout ! Les MOFs peuvent s’assembler comme des briques de Lego selon la structure souhaitée et sa finalité. Omar Yaghi et Susumu Kitagawa se sont intéressés au contrôle à volonté de la taille des pores, de la nature des briques et des fonctions chimiques internes.
À partir de ces propriétés précieuses, de multiples applications sont étudiées : comme la capture du CO2 dans l’air, la récupération d’eau dans l’air afin d’en réduire l’humidité, la dépollution de l’eau ou bien encore la délivrance de médicaments dans le cadre de traitements anticancéreux.
L’implication de l’IRCELYON
Plusieurs scientifiques de notre laboratoire IRCELYON ont collaboré avec Omar Yaghi et Susumu Kitagawa à cette révolution en chimie.
Mathieu Prévot a conçu, lors de son post-doctorat dans le laboratoire du Pr. Omar Yaghi, le premier prototype de collecte d’eau atmosphérique en milieu aride. Expérimenté en continu, durant trois jours, dans le désert du Mojave, ce dispositif solaire a permis de récolter plus d’un litre d’eau pure à partir d’air sec.
Aude Demessence collabore depuis plus de dix ans avec l’équipe du Pr. Susumu Kitagawa. Ses recherches portent sur les MOFs amorphes ou à changement de phase de basse dimensionnalité.
Mickaele Bonneau, qui a travaillé cinq ans aux côtés du Pr. Kitagawa, a exploré les MOFs flexibles à porosité variable, développant de nouveaux matériaux aux performances exceptionnelles pour le stockage sécurisé de l’acétylène, un gaz explosif.
Enfin, David Farrusseng dirige l’International Research Program (IRP/CNRS) qui unit l’IRCELYON et l’équipe du Pr. Kitagawa. Un programme financé dans sa première année par l’Université Lyon 1. Ses travaux visent les applications des MOFs les plus innovants en séparation de gaz et en catalyse, notamment la photo-réduction du CO2.
« Année après année, nous demeurons admiratifs devant la créativité et la rigueur scientifique qui caractérisent les travaux menés par l’équipe du Pr. Susumu Kitagawa. Visionnaire et exigeant, il sait encourager ses collaborateurs, chercheurs et étudiants à explorer des voies nouvelles et à relever les défis les plus ambitieux » exprime David Farrusseng.
« Au fil des années, cette collaboration s’est construite sur une reconnaissance mutuelle et sur des liens de confiance et d’estime profondément ancrés. Nous sommes très honorés d’avoir pu contribuer, aux côtés du Pr. Kitagawa, à l’essor des MOFs. Son inspiration, son exigence scientifique et sa sagesse en font un véritable homme de science, dont l’influence dépasse largement le cadre académique » ajoute-t-il.
Parmi les perspectives à venir, l’IRCELYON est partenaire du projet DEFIMO, financé par la BPI, et qui vise à développer une filière française de production et d'applications de MOFs.
Ces avancées ont également mobilisé de nombreuses chercheuses, chercheurs, étudiantes et étudiants du laboratoire : Christophe Lavenn, Alexandre Legrand, Jérémy Dhainaut, Florian Wisser, Jérôme Canivet, Alessandra Quadrelli et Cécile Daniel.
Publié le 13 octobre 2025–Mis à jour le 14 octobre 2025