Modelado molecular de sistemas débilmente enlazados; cálculos cuánticos para la predicción de propiedades fisicoquímicas de sistemas complejos en fase gaseosa y solución con el objetivo de de diseñar moléculas con propiedades físicas y químicas a la medida, descripción de la estructura electrónica de sistemas extendidos, racionalización de reactividades a través de cálculos de mecanismos de reacción, cálculos de dinámica molecular de procesos en fases fluidas.
Proyectos de investigación actuales:
Calix[n]arenos como agentes de reconocimiento molecular
Diseñar moléculas tipo calix[n]arenos con capacidades de reconocimiento molecular con diferentes aplicaciones. El estudio de las interacciones entre estas moléculas anfitrionas y especies iónicas nos permitirá simular las condiciones necesarias para su utilización como agentes de extracción de metales pesados de moléculas neutras de interés biológico y/o farmacéutico con el fin de diseñar agentes de transporte de fármacos con baja solubilidad en medios acuosos o con bajos rendimientos de transporte a través de membranas celulares.
Fotosíntesis
El complejo fotosintético Fenna-Matthews-Olsen presente en bacterias verdes dependientes de Azufre resulta un modelo apropiado para la investigación atomística sobre las primeras etapas de la transferencia energética en el proceso de fotosíntesis. El FMO actúa como un cable molecular que transfiere la energía desde el estado excitado del pigmento hasta el centro de reacción; recientemente se ha descubierto que este proceso ocurre bajo el esquema de coherencia cuántica acoplada. Nuestra investigación sobre los aspectos electrónicos y moleculares de este proceso nos ayudará en última instancia a mejorar la eficiencia de sistemas fotoreceptores artificiales.