1. Comportamiento de fase, estructura y dinámica de dispersiones coloidales

Utilizamos partículas coloidales como modelos de átomos y moléculas y estudiamos su autoorganización a escala microscópica. La estructura resultante depende tanto de las interacciones entre partículas como de la dinámica de las partículas. Podemos ajustar las interacciones entre partículas para obtener diferentes estructuras. De manera similar, la dinámica de las partículas puede permitir o impedir la organización en equilibrio de las partículas; así, las partículas pueden quedar atrapadas en un estado intermedio fuera del equilibrio. Algunos ejemplos de tales estados son los vidrios y los geles.

Si las partículas tienen anisotropía, por ejemplo, debido a la naturaleza distinta del recubrimiento de la superficie, la forma no esférica o la organización molecular interna, sus interacciones también son anisotrópicas. Esto resulta en un comportamiento de fase con una mayor similitud con sus contrapartes moleculares. Por lo tanto, estamos interesados en descripciones experimentales y teóricas de tales dispersiones coloidales para que este conocimiento permita un control más preciso de las propiedades materiales microscópicas y macroscópicas.

2. Reología de fluidos complejos

El comportamiento mecánico macroscópico de los sistemas coloidales es de vital importancia tanto para la ciencia básica como para la aplicada. La respuesta reológica de una suspensión o solución polimérica refleja una relación compleja entre la microestructura, las fuerzas de interacción y las deformaciones aplicadas. La anisotropía de los bloques de construcción introduce mayor complejidad en la racionalización de los resultados obtenidos, por lo que surge la pregunta de si las observaciones pueden explicarse mediante las mismas leyes aplicadas previamente a sistemas más simples. Por otro lado, el comportamiento de flujo de las dispersiones coloidales es adicionalmente atractivo debido a su impacto en el procesamiento y transporte de productos por flujo, por ejemplo, en tuberías. Así, estamos interesados en estudiar la relación entre la microestructura y las propiedades macroscópicas y su conexión con la respuesta del material a la deformación.

3. Desarrollo y evaluación de materiales nanoestructurados para diferentes aplicaciones

Algunos de los materiales con los que trabajamos están destinados a aplicaciones en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas como la epilepsia, el Alzheimer y el Parkinson, así como la tuberculosis. Estos están hechos de coloides con compuestos activos encapsulados para que puedan ser administrados localmente o a través del torrente sanguíneo. Otro tipo de material está destinado a aplicaciones en síntesis orgánica, por ejemplo, para la generación local de hidrógeno o como catalizadores reciclables y recuperables.

Cursos de licenciatura impartidos en la Facultad de Química, UNAM:

• Cinética Química y Catálisis

Cursos de maestría en el posgrado en Ciencias Químicas, UNAM:

• Fisicoquímica de Sistemas Dispersos

• Nivel 2 del Sistema Nacional de Investigadores.

   

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