東大博士課程が解説、ノーベル賞候補・北川進氏の研究が覆した「固体は隙間なく詰まっている」という常識

東大博士課程のパクくんが運営するYouTubeチャンネル「パクくんの東大留学」が、「【ノーベル賞】 北川進さんの研究は何がすごい？小学生でも分かるように解説します」と題した動画を公開。ノーベル化学賞の有力候補とされる北川進氏の研究について、その核心を3つのポイントで分かりやすく解説した。

動画で紹介された北川氏の功績の一つ目は、分子の世界における「超微小部屋の建築法」を提唱したことだ。かつて科学の世界では、「固体とはぎっしり詰まっているもの」と信じられていた。しかし北川氏は、硬い金属イオンを建物の「鉄骨」、柔らかい有機分子を「ゴム」のように組み合わせることで、ナノレベルで無数の部屋が規則正しく並ぶ「金属有機構造体（MOF）」を意図的に設計する手法を確立した。これにより、人類は初めて「個体のなかに自由に設計された空間を持たせることに成功した」のである。

二つ目の功績は、この「超極小部屋の柔らかさ」の発見だ。従来のゼオライトなどの多孔性材料は、穴の大きさや形が固定されていた。しかし北川氏が開発した物質は、まるで呼吸をするように、入ってくるガスの種類（お客さん）に合わせて部屋の入口を広げたり縮めたりする柔軟性を持っていた。この「奇跡のような動き」は、それまでの常識を完全にひっくり返す発見であった。

三つ目は、この技術を応用した「CO2を吸収する部屋の開発」である。地球温暖化の元凶である二酸化炭素は、大気中の酸素や窒素と性質がよく似ているため、分離して回収するのは極めて難しかった。そこで北川氏の研究が登場する。氏が開発した部屋は、壁に「二酸化炭素だけを通す分子サイズのドア」がついており、空気を通すとCO2だけを選択的に内部に閉じ込めることができる。これはまるで「固体でできた人工の肺」のように機能し、地球温暖化問題の解決策として大きな期待が寄せられている。