Yoshimitsu Itoh

Biographie

Yoshimitsu Itoh est professeur associé au sein du département de chimie et biotechnologie de l'université de Tokyo (Japon), où il dirige le groupe de recherche Interfacial Molecular Engineering (IME) en tant que chercheur principal. Son laboratoire se concentre sur le développement de nouveaux polymères fonctionnels et supramoléculaires. Pendant son séjour à l'USIAS, il sera accueilli par le professeur Nicolas Giuseppone à l'Institut Charles Sadron (ICS).

Yoshimitsu Itoh a obtenu un doctorat pour ses recherches expérimentales et théoriques sur les composés organofluorés sous la direction du professeur Koichi Mikami, à l'Institut de technologie de Tokyo en 2006. Il a ensuite effectué un premier postdoctorat sur la catalyse organométallique avec le professeur Eiichi Nakamura à l'université de Tokyo, puis un second à partir de 2007 à l'université Columbia (États-Unis) avec le professeur Colin Nuckolls, où il a travaillé sur les monocouches auto-assemblées et les transistors à effet de champ organiques. En 2008, il a commencé sa carrière universitaire à l'université de Tokyo en tant que professeur assistant dans le groupe de recherche du professeur Takuzo Aida, où il a dirigé une équipe de recherche. Il a été promu maître de conférences en 2016, puis professeur associé en 2018. En 2022, il a lancé avec succès son propre groupe de recherche indépendant.

Ses recherches portent principalement sur l'ingénierie de l'interface entre les molécules, et entre les molécules et les surfaces, afin de développer des matériaux innovants tirant parti des principes fondamentaux de la chimie organique, de la chimie des polymères, de la chimie supramoléculaire et de l'électrochimie. Ses recherches actuelles visent à développer des matériaux fonctionnels à base d'amide, en mettant l'accent sur le caractère double liaison des groupes amide pour des applications optoélectroniques et des membranes fonctionnelles.

Fellowship 2025

Dates - 01/09/2025-31/08/2026

Résumé du projet

NOUVEAUX POLYMÈRES POREUX FONCTIONNELS PRÉSENTANT UNE STABILITÉ MÉCANIQUE ET PHOTOCHIMIQUE ÉLEVÉE

Afin de parvenir à une société économe en ressources et en énergie, il existe une forte demande en polymères légers dotés d'excellentes propriétés mécaniques. En effet, les polymères légers peuvent être fabriqués avec une faible consommation de matières premières, et transportés avec une faible consommation de carburant. Cependant, les polymères poreux légers sont généralement mous, comme c'est le cas des éponges de cuisine, et les polymères robustes sont plus lourds que les autres plastiques courants. À l'heure actuelle, il n'existe pas de ligne directrice claire sur la manière de surmonter ce compromis entre robustesse et densité. Par conséquent, un matériau à la fois robuste et léger est attendu pour des applications pratiques dans le cadre d'une société durable.

Ce projet vise donc à développer de nouveaux polymères qui présentent une résistance élevée à la traction et à la température tout en étant légers (faible densité et porosité) et chimiquement/photochimiquement stables. Pour atteindre cet objectif, nous proposons un nouveau monomère amide cyclique non plan. Une fois polymérisé, ce monomère devrait présenter une grande robustesse grâce à un réseau de liaisons hydrogène multiples, tout en conservant son caractère poreux grâce à l'empilement insuffisant des unités monomères dû à sa non-planarité. Le monomère est également conçu pour présenter une grande stabilité chimique et photochimique, ce qui permettrait d'obtenir un polymère robuste, poreux, léger et photostable.

Au cours de ce projet, nous synthétiserons tout d'abord le nouveau monomère contenant divers groupes fonctionnels pouvant servir de point de départ à la polymérisation. Nous synthétiserons ensuite le polymère cible à l'aide d'une réaction de couplage croisé ou de polycondensation. La stabilité chimique et la photostabilité seront testées pour le monomère et le polymère, en solution et en masse. Après la synthèse, le polymère sera transformé en feuille ou en fibre afin d'être caractérisé. Le traitement est l'un des points clés de ce projet, car les polymères à base d'amide présentent généralement une faible solubilité. Dans ce cas, nous pourrions devoir repenser la conception du monomère en utilisant des groupes protecteurs. À l'avenir, nous prévoyons d'appliquer ces polymères non seulement aux matériaux de structure, mais aussi aux membranes de séparation hautement efficaces pouvant être utilisées sous de lourdes charges.