O Dr. Stoddart e seus co-laureados, Jean-Pierre Sauvage da França e Bernard L. Feringa da Holanda, primeiro descobriram como construir moléculas com ligações físicas em vez de químicas. Essas moléculas podiam se mover livremente e se tornaram os blocos de construção para nanomáquinas. As mais básicas, chamadas catenanas, são moléculas interligadas, como elos de uma corrente. Elas foram sintetizadas pela primeira vez pelo Dr. Sauvage em 1983.

Em 1991, o Dr. Stoddart e sua equipe deram o próximo grande salto: eles criaram moléculas chamadas rotaxanos, que têm moléculas de anel enroladas em torno de outras moléculas no formato de um haltere. A molécula de anel desliza para frente e para trás no haltere, cujas extremidades impedem que a molécula de anel deslize para fora. (A palavra rotaxano vem de raízes latinas que significam roda e eixo.)

O Dr. Stoddart continuou descobrindo como fazer as moléculas do anel deslizarem entre dois pontos de ajuste, como um interruptor em miniatura, e então como juntar três rotaxanos para criar uma plataforma que pudesse subir e descer 0,7 bilionésimos de metro — basicamente um elevador molecular.

Desde esses primeiros sucessos, os cientistas conseguiram construir máquinas moleculares que se contraem e se estendem, replicando as ações dos músculos; pequenas hélices movidas pela energia da luz; e, em 2011, um pequeno carro molecular com tração nas quatro rodas, embora tenha apenas alguns bilionésimos de metro de comprimento.

Esses dispositivos têm pouca aplicação prática até agora. Mas ao anunciar o prêmio, a Academia Real Sueca de Ciências comparou seu potencial ao de uma revolução anterior.

“Em termos de desenvolvimento”, disse a academia, “o motor molecular está no mesmo estágio em que o motor elétrico estava na década de 1830, quando os cientistas exibiram várias manivelas e rodas giratórias, sem saber que elas levariam a trens elétricos, máquinas de lavar, ventiladores e processadores de alimentos”.

O Dr. Feringa disse que uma aplicação muito provável seria pequenos robôs que os médicos poderiam injetar em pacientes para procurar e destruir células cancerígenas ou administrar medicamentos.

O Dr. Stoddart usou sua experiência para tentar encontrar soluções para outros problemas também.

Em 2021, com Omar Yaghi, outro químico líder, ele foi cofundador da H2MOF, uma empresa de armazenamento e transporte de hidrogênio. O hidrogênio, um combustível de queima limpa que pode reduzir as emissões de gases de efeito estufa, é notoriamente difícil de transportar e armazenar. A empresa usa tecnologia, baseada em materiais moleculares desenvolvidos pelo Dr. Stoddart e Dr. Yaghi, que permite que o hidrogênio seja armazenado e transportado em estado sólido em temperatura ambiente e baixa pressão. Essa tecnologia pode ajudar a tornar o hidrogênio uma fonte mais prática de energia limpa.

E em 2019, o Dr. Stoddart lançou uma marca de cuidados com a pele chamada Noble Panacea, baseada em nanovasos orgânicos porosos que ele e alguns de seus alunos desenvolveram. Dizem que os vasos protegem os produtos de cuidados com a pele de serem degradados ou contaminados por luz, oxigênio ou água, tornando-os mais eficientes.

“Acho que é óbvio que não sou um típico fundador de marca de cuidados com a pele”, disse o Dr. Stoddart à Vogue . “Uma década atrás, minha equipe e eu não pensávamos especificamente em descobrir tecnologia com aplicações de cuidados com a pele. Mas inventar coisas com o objetivo de ter um impacto positivo nas pessoas sempre foi minha intenção.”

James Fraser Stoddart nasceu em 24 de maio de 1942, em Edimburgo. Ele era filho único de Thomas Fraser Stoddart, um fazendeiro arrendatário, e Jane (Fortune) Stoddart, que tinha um pequeno hotel em Dunbar antes de seu casamento.

A família se mudou para uma fazenda chamada Edgelaw, ao sul de Edimburgo, quando James tinha seis meses de idade, e ele viveu lá até os 25 anos. Eles cultivavam plantações e criavam gado, mas não tinham eletricidade. Durante os invernos frios, a família frequentemente se amontoava na cozinha para se aquecer. Em sua biografia do Nobel , o Dr. Stoddart chamou isso de “um estilo de vida muito simples”.

Entre suas poucas diversões estavam os conjuntos Meccano, conjuntos de construção de modelos populares na Grã-Bretanha na época, que ele podia usar para construir engenhocas. Ele também se tornou mecânico; aprendeu a desmontar motores de carros e tratores para limpá-los e consertá-los e depois montá-los novamente.

Aos 8 anos, ele foi transferido de sua pequena escola na aldeia para o Stewart’s Melville College, uma escola de elite para meninos em Edimburgo. Ele frequentou a Universidade de Edimburgo, onde se concentrou em matemática e ciências, incluindo química orgânica. Durante seu terceiro ano, seu professor o contratou para fazer parte de um grupo de pesquisa que investigava as complexidades estruturais das gomas da planta acácia. Isso o colocou em seu caminho.

Ele se formou em 1964 e concluiu seu doutorado em dois anos.

Enquanto estava na Universidade de Edimburgo, ele conheceu uma colega brilhante chamada Norma Scholan. Eles se casaram em 1968 e tiveram duas filhas, Fiona e Alison, que seguiram os passos dos pais, ganhando honrarias e doutorados em química — Fiona do Imperial College em Londres e Alison da Universidade de Cambridge.

O Dr. Stoddart fez pesquisa de pós-doutorado na Queen’s University em Kingston, Ontário, depois retornou à Inglaterra para trabalhar como pesquisador na University of Sheffield. Ele se juntou ao corpo docente em 1970.

Em 1978, ele foi contratado como pesquisador pela Imperial Chemical Industries, uma empresa química britânica especializada em fazer herbicidas. Foi lá que ele começou a imaginar como seria possível construir moléculas com ligações físicas. Em sua entrevista do Nobel , ele disse que teve a ideia em parte das características dos produtos químicos que a empresa usava para fazer seus fertilizantes.

Até então, os pesquisadores tentaram sintetizar catenanos por meio da “combinação de tipos de produtos químicos semelhantes”. A taxa de sucesso foi inferior a 1%. Mas a planta herbicida estava combinando com sucesso ingredientes de diferentes famílias de produtos químicos, e o Dr. Stoddart percebeu que essa poderia ser a chave para projetar catenanos.

Ele teve a ideia certa, mas ainda era difícil, e o Dr. Stoddart e seus colegas enfrentaram o ceticismo de outros cientistas, que duvidavam que as nanomáquinas fossem sequer possíveis. Levaria mais uma década até que eles tivessem sucesso.

Após três anos no ICI, o Dr. Stoddart retornou a Sheffield, onde continuou sua pesquisa.

Em 1990, ele foi contratado pela University of Birmingham, onde sintetizou pela primeira vez um rotaxano. Em 1997, ele aceitou um posto na University of California, Los Angeles, e em 2008 foi contratado pela Northwestern University, que criou um instituto de pesquisa para nanotecnologia em sua homenagem, o Stoddart Mechanostereochemistry Group.

Em 2023, ele foi recrutado pela Universidade de Hong Kong. Ele estava trabalhando lá quando morreu.

Além do Prêmio Nobel, o Dr. Stoddart recebeu o Prêmio Mundial de Ciência Albert Einstein em 2007. Ele foi nomeado cavaleiro pela Rainha Elizabeth II em 2006.

Ao longo dos anos, o Dr. Stoddart orientou e supervisionou os doutorados e pesquisas de mais de 400 estudantes de 43 países. Mas ele os tratou mais como parceiros do que como acólitos.

“Eu percebi que você reúne uma equipe e permite que os cérebros de 30 pessoas trabalhem em algo, em vez de uma abordagem de cima para baixo, onde você diz que tem todas as ideias e essas são apenas pares de mãos ou escravos”, disse ele em sua entrevista do Nobel.

Ele acrescentou: “Estou me rebelando contra o sistema hierárquico que me visitou no início da minha carreira, e eu disse que não vou seguir esse caminho. Vou criar algo novo, e vou tornar possível para jovens com talento incrível expressarem sua criatividade.”

Alison Margaret Stoddart, sua filha, disse que ele morreu de parada cardíaca em um hotel enquanto visitava sua outra filha, Fiona Jane McCubbin.