Takuzo Aida - Takuzo Aida

Takuzo Aida
Takuzo Aida Portrait.tif
Nació
Takuzo Aida (相 田 卓 三, Aida Takuzō)

(3 de mayo de 1956 )3 de mayo de 1956 (65 años)
Nacionalidad  Japón
alma mater Universidad Nacional de Yokohama , Universidad de Tokio
Conocido por Polímeros supramoleculares , Autoensamblaje molecular , Dendrímeros , Química de polímeros , Materiales adaptativos, Geles Bucky, Aquamateriales
Carrera científica
Los campos Química , química supramolecular , química de materiales , la química del polímero
Instituciones La universidad de tokio
Asesor de doctorado Profesor Shohei Inoue
Sitio web parque .itc .u-tokyo .ac .jp / Aida _Lab / aida _laboratory / index .html

Takuzo Aida (相 田 卓 三, Aida Takuzō , nacido el 3 de mayo de 1956 en Japón ) es un químico de polímeros conocido por su trabajo en los campos de la química supramolecular , la química de materiales y la química de polímeros. Aida, que es subdirectora del Centro RIKEN de Ciencias de la Materia Emergente (CEMS) y profesora en el Departamento de Química y Biotecnología de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Tokio , ha realizado contribuciones pioneras a la iniciación, el progreso fundamental, y expansión conceptual de la polimerización supramolecular . Aida también ha sido líder y defensora de abordar los problemas ambientales críticos causados ​​por los desechos plásticos y los microplásticos en los océanos, el suelo y el suministro de alimentos, a través del desarrollo de polímeros supramoleculares dinámicos, sensibles, curables, reorganizables y adaptables y materiales blandos relacionados.

Educación

Aida recibió su Licenciatura en Ingeniería en Ciencias Coloidales en la Universidad Nacional de Yokohama en 1979, antes de trasladarse a la Universidad de Tokio para obtener sus títulos de Maestría en Ingeniería (1981) y Doctorado en Ingeniería (1984) en Química de Polímeros. Fue galardonado con el Premio Inoue de Investigación para Jóvenes Científicos por su trabajo de doctorado, con el título de tesis de "Polimerización controlada por metaloporfirinas" bajo la supervisión del profesor Shohei Inoue.

Carrera profesional

Después de completar sus estudios de doctorado, Aida fue inmediatamente nombrado profesor asistente en el Departamento de Química Sintética de la Universidad de Tokio. Al comienzo de su carrera investigadora, trabajó en el desarrollo de síntesis macromolecular de precisión utilizando complejos de metaloporfirina. En 1986, fue profesor invitado en el IBM Almaden Research Center . Aida fue ascendido al puesto de Conferencista en 1989 y Profesor Asociado en 1991, antes de ser instalado como profesor titular en el Departamento de Química y Biotecnología de la Universidad de Tokio en 1996.

De 1996 a 1999, Aida se desempeñó como investigadora en el Proyecto de Reacciones y Campos de PRESTO de la Agencia de Ciencia y Tecnología de Japón (JST). Aida fue nombrado profesor invitado en el Instituto de Ciencia Molecular, Okazaki, de 1999 a 2001. Se desempeñó como director del Proyecto Nanoespacial JST ERATO AIDA de 2000 a 2005 y del Proyecto Nanoespacial Electrónico JST ERATO – SORST de 2005 a 2010. Aida se desempeñó como director del RIKEN Advanced Science Institute de 2008 a 2012. Desde 2013 ha sido subdirector del RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS).

Contribuciones a la investigación

La investigación de Aida se centra en sistemas supramoleculares con propiedades y funciones únicas. Aida es reconocido por sus contribuciones pioneras al surgimiento y progreso de la polimerización supramolecular . Informó del primer ejemplo de esta polimerización no covalente mediante el diseño de una porfirina anfifílica que forma espontáneamente un ensamblaje cofacial 1D en agua como un polímero supramolecular prototipo. Luego, logró de forma no covalente (1) polimerización nanotubular , (2) polimerización de crecimiento de cadena viva ( apertura de anillo ), (3) copolimerización en bloque, (4) polimerización estereoselectiva y (5) polimerización térmicamente bisignada. También ha realizado contribuciones fundamentales en la expansión del alcance de la polimerización supramolecular para incluir propagaciones de cadena en dos y tres dimensiones. Sus trabajos han desafiado las ideas preconcebidas en el campo de la química supramolecular, han conectado brechas entre las polimerizaciones convencionales y supramoleculares y han logrado propiedades inalcanzables mediante la polimerización convencional. Además de las contribuciones fundamentales para la comprensión de los sistemas supramoleculares, ha promovido su uso generalizado mediante el desarrollo de materiales para una amplia gama de aplicaciones. Aida ha publicado varios artículos de revisión sobre los antecedentes históricos y el progreso de la polimerización supramolecular: (1) Aida, Meijer y Stupp , (2) Aida y Meijer, y (3) Hashim, Bergueiro, Meijer y Aida.

En 1988, mientras trabajaba en el desarrollo de catalizadores de polimerización como profesor asistente no independiente, Aida publicó un prototipo de polimerización supramolecular, basado en su hallazgo de una versión catalítica de polimerización viva, denominada "polimerización inmortal". Utilizó la polimerización inmortal para sintetizar porfirina anfifílica anexada a oligo (etilenglicol) y confirmó su ensamblaje 1D en medio acuoso. Además de esta contribución pionera a la polimerización supramolecular, hizo un descubrimiento seminal temprano de la polimerización por extrusión dentro de la sílice mesoporosa inmovilizada con catalizador , produciendo fibras de polietileno cristalino de cadena extendida . También fue el primero en descubrir la canalización de energía dependiente de la morfología en dendrímeros fotoexcitados .

Después de ser ascendido a profesor titular, Aida revisó su trabajo sobre polimerización supramolecular y demostró la primera polimerización supramolecular homoquiral (autoclasificación quiral) utilizando un motivo peptídico cíclico como monómero quiral . También sintetizó una versión anfifílica de hexabenzocoroneno , un "grafeno molecular", y logró su polimerización nanotubular supramolecular, obteniendo el primer nanotubo supramolecular electroconductor. Luego utilizó esta plataforma de nanografeno para obtener copolímeros de bloque supramoleculares radiales y lineales. Los copolímeros de bloque resultantes fueron Esta serie de trabajos pioneros desafió la idea preconcebida de que los polímeros supramoleculares son solo agregados dinámicos 1D con poca integridad estructural. Aida también descubrió que la polimerización supramolecular de hexabenzocoronenos anfifílicos quirales se realiza con una sola mano. forma helicoidal a través de la regla de la mayoría. Este trabajo se extendió aún más al desarrollo de una hélice de oligo ( o -fenileno) con actividad redox y, junto con el profesor Minghua Liu de la Academia de Ciencias de China , fibras helicoidales rotas de simetría especular que consisten en un achiral com componente que sirve como andamio quiral para reacciones asimétricas catalizadas por metales de transición . En 2014, Aida obtuvo un nanotubo organometálico mediante la polimerización supramolecular de un monómero de tetrapiridilo de dos pisos con núcleo de ferroceno con actividad redox y demostró que este nanotubo, tras la oxidación , se puede cortar en nanorings gigantes, que luego se pueden pegar en un sustrato de mica cargado negativamente o ensamblado coaxialmente para recuperar el nanotubo original tras la reducción .

En 2015, Aida realizó el primer ejemplo de polimerización supramolecular de crecimiento de cadena, donde un monómero a base de coranuleno en forma de cuenco , convertido en no polimerizable por una red de enlaces de hidrógeno intramolecular , se ve obligado a polimerizar por la acción de un iniciador correspondiente que puede reorganizar la red de enlaces de hidrógeno intramolecular en una intermolecular . El peso molecular del polímero es uniforme y ajustable cambiando la relación molar de monómero a iniciador. Además, la polimerización secuencial de dos monómeros con este sistema conduce a copolímeros de bloques bien definidos . El crecimiento de la cadena también es perfectamente homoquiral, incluso cuando se polimeriza un monómero quiral racémico. Cuando se usa un enantiómero de un iniciador quiral diseñado apropiadamente para la polimerización, solo el monómero con la forma enantiomérica preferida polimeriza, dando como resultado una separación enantiomérica del 100% del monómero racémico . Estos logros desafiaron la noción de que la polimerización supramolecular siempre sigue un mecanismo de crecimiento escalonado y revelaron el potencial de la polimerización supramolecular como una herramienta para la síntesis macromolecular de precisión.

En 2017, Aida informó sobre una polimerización supramolecular "térmicamente bisignada" conceptualmente nueva, en la que los polímeros supramoleculares se diseñan de tal manera que se forman al calentar y enfriar, pero desaparecen a temperaturas intermedias. Este trabajo desafió la idea preconcebida de que los polímeros supramoleculares son más estables a temperaturas más bajas, mientras que se disocian fácilmente al calentarse, revelando nuevos conocimientos sobre la naturaleza dinámica de los polímeros supramoleculares. Uno de los procesos más costosos y demandantes de energía en la ingeniería macromolecular es el procesamiento de soluciones, ya que las soluciones de polímeros son viscosas debido al enredo de cadenas . La polimerización supramolecular térmicamente bisignada tiene el potencial de resolver este problema universal en la ingeniería macromolecular.

Aida ha hecho contribuciones significativas para llenar el vacío entre las polimerizaciones supramoleculares y convencionales (covalentes) e inspiró el campo a través del desarrollo de una variedad de materiales innovadores mediante la expansión del concepto básico de polimerización supramolecular. Los ejemplos representativos incluyen (1) "geles bucky", nanotubos de carbono físicamente reticulados por líquidos iónicos y el uso de esta tecnología para la exfoliación del grafito a grafeno , y la fabricación de los primeros actuadores secos con batería y dispositivos electrónicos estirables sin metal para la fabricación de dispositivos móviles. Dispositivos braille , (2) "materiales acuáticos", muy ricos en agua (contenido orgánico de 0,1 a 0,2% para una dependencia ultrabaja de los recursos fósiles ), hidrogeles de forma anómala que tienen una robustez mecánica significativa o anisotropía geométrica , (3) portadores nanotubulares que responden al ATP compuestos de proteínas chaperoninas , una máquina biomolecular, (4) fotoactuadores no reticulados, (5) cristales líquidos columnares ferroeléctricos , (6) vidrio polimérico mecánicamente robusto pero autocurable , (7) materiales orgánicos porosos de alta temperatura autocurables y ( 8) Cristales líquidos columnares core-shell optoeléctricamente regrabables con una operación de compuerta lógica AND .

Además de su contribución pionera al campo de la polimerización supramolecular, publicó otros artículos seminales, como los de pinzas moleculares quirales foto-impulsadas que pueden deformar moléculas huésped utilizando luz, modulación hidrofóbica subnanoscala de puentes salinos en medios acuosos, y el primer carbono. película fina de nitruro .

Actualmente, Aida supervisa a un grupo de estudiantes e investigadores con una diversidad de proyectos de investigación en sus laboratorios de la Universidad de Tokio y en el Centro RIKEN de Ciencias de la Materia Emergente (CEMS). La investigación actual en el laboratorio de Aida se centra en el diseño y la aplicación de materiales supramoleculares, incluidos polímeros y geles supramoleculares, cristales líquidos y conjuntos biomoleculares.

Logros y premios

Producción científica y servicio profesional

Aida ha publicado más de 380 artículos de investigación revisados ​​por pares , artículos de revisión y libros, y más de 70 de los miembros de su grupo anterior ahora tienen cátedras académicas titulares en todo el mundo.

Aida se ha desempeñado en la Junta de Editores Revisores de la Revista Science (desde 2009), en la Junta Asesora de la Revista de la Sociedad Química Estadounidense (desde 2014) y como Editora Asociada de la Revista de Química de Materiales (2004-2006). Además, ha formado parte de los consejos asesores internacionales de más de 15 revistas, incluido el consejo asesor ejecutivo de Giant.

Se ha desempeñado como asesor técnico para KAO Co. Ltd . (desde 2017) y para Mitsui Chemical (2010-2015). Se desempeña como miembro del Consejo de Avance Académico Internacional para el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Materias Blandas del Sur de China (AISMST) (desde 2017). Aida fue miembro del Comité Asesor Internacional del Instituto de Materiales Funcionales Moleculares de la Universidad de Hong Kong (2010-2018). También fue miembro de la Junta Asesora Internacional del Centro Internacional de Nanoarquitectónica de Materiales en el Instituto Nacional de Ciencia de Materiales , Japón (2007-2017).

Invitaciones académicas y membresías

Aida ha sido invitada a dar conferencias en muchas universidades y conferencias. Ha sido, entre otros, Rohm & Haas Lecturer (Berkeley, 2007), Annual Bayer Lecture Series Lecturer (Pittsburgh, 2009; Texas A&M, 2012), Stephanie Kwolek Lecturer in Materials Chemistry (Carnegie Mellon University, 2009), Merck-Pfister Conferencista en Química Orgánica (MIT, 2010), Conferencista del Seminario Novartis en Química Orgánica, (Universidad de Illinois, 2010), Conferencista en el Simposio de Materiales Avanzados Toray (Japón, 2011), Conferencista en el Simposio Torkil Holm (Dinamarca, 2012), Apertura de la Sociedad Química Danesa Conferencista Plenario (Dinamarca, 2012), Conferencista del Simposio del Instituto Internacional de Nanotecnología (Universidad Northwestern, 2012), Conferencista del Premio Van't Hoff (Países Bajos, 2013), Conferencista Schmidt (Instituto Weizmann de Ciencia, Israel, 2016), Conferencista Melville ( Cambridge, Reino Unido, 2017), Xuetang Lecturer (Tsinghua University, China, 2017), Peter Timms Lecturer (Bristol, Reino Unido, 2018) y Master Distinguished Lecturer (Shanghai Jiao Tong University, China, 2019). Aida ha dado una serie de conferencias en Gordon Research Conferences (Self-Assembly and Supramolecular Chemistry, 2013, 2019; Artificial Molecular Switches & Motors, 2015, 2017; Bioinspired Materials, 2018). Se desempeñó como Presidente de la Conferencia de Investigación Gordon sobre Autoensamblaje y Química Supramolecular en 2017. Dio conferencias en la Conferencia del Premio Nobel de Máquinas Moleculares (Holanda, 2017) y en el Simposio del Premio Wolf (Israel, 2018).

Ha sido miembro honorario de la Indian Chemical Society (desde 2013). Aida recibió una Beca de Visitante Senior del State Key Laboratory , Fudan University (desde 2018). Fue elegido miembro extranjero de la Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos en 2020.

Aida fue elegida miembro de la Academia Nacional de Ingeniería en 2021 por sus contribuciones a la ingeniería de materiales moleculares inteligentes y adaptables utilizando la perturbación física de interacciones multivalentes.

Premios

Aida ha recibido numerosos premios destacados, incluido el Premio de la Sociedad Química de Japón para Jóvenes Químicos (1988), el Premio de la Sociedad de Ciencia de Polímeros de Japón (1992), el Premio SPACC (1998), el Premio Wiley de Química de Polímeros (1999), el Premio IBM Science ( 1999), Medalla de Nagoya de Química Orgánica: Medalla de Plata (2000), Premio del Foro Tecnológico de Tokio: Medalla de Oro (2001), Premio Inoue de Ciencia (2005), Premio de Quiralidad Molecular (2008), Premio de Química de Coordinación (2008), Premio de la Sociedad Química de Japón (2008), Premio de la Sociedad Química Estadounidense en Química de Polímeros (2009), Medalla con Cinta Púrpura (2010), Premio de Investigación Alexander von Humboldt (2011), Premio Fujihara (2011), Sociedad Química Estadounidense Arthur K. Premio Doolittle (PMSE, 2012), conferencia del premio van't Hoff (2013), premio Leo Esaki (2015), medalla de quiralidad (2017), premio de la Academia de Japón (2018), premio global al estudiante y mentor sobresaliente en ciencia e ingeniería de polímeros (2018), Premio Ichimura en Ciencias a la Excelencia (2020).

Vida personal

En su época de estudiante, Aida disfrutó del montañismo y del baloncesto y el tenis . Ahora disfruta de las aguas termales japonesas , los viajes, los animales, especialmente los gatos , y tocar el saxofón eléctrico (Roland Aerophone AE-10).

Referencias

enlaces externos