POLIMEROS Y MATERIA BLANDA / POLYMERS AND SOFT MATTER (PSMG) Research groups

Tal como refleja su denominación, la temática del grupo se centra en los materiales pertenecientes a lo que se conoce como materia blanda ('soft matter') y en particular a los materiales basados en polímeros. Este tipo de materiales comparten muchos aspectos y en particular la heterogeneidad estructural y la importante movilidad molecular, ambos íntimamente relacionados con la mayoría de las propiedades de estos materiales. Dado este carácter complejo, que surge de la combinación de heterogeneidad estructural y  movilidad molecular, el estudio de estos materiales exige un enfoque amplio que va desde un alto control de su preparación (incluida la síntesis química en el caso de los polímeros) pasando por la caracterización mediante un amplio abanico de métodos experimentales. Además, la mencionada complejidad structural y dinámica hace necesario el uso de técnicas de simulación mediante ordenador como herramienta fundamental que guía tanto el diseño de los materiales a preparar como la correcta interpretación de los resultados obtenidos, tanto estructurales como de la dinámica molecular, mediante las distintas técnicas experimentales. Este enfoque es posible gracias al desarrollo a lo largo de muchos años en nuestro grupo de una pionera metodología que se ha mostrado como una herramienta robusta para la investigación de la estructura y dinámica de esta familia de materiales. De hecho la organización del grupo esta fuertemente guiada por esta metodología y el grupo esta formado por expertos en técnicas y métodos diferentes, enfocando su esfuerzo común en el logro de los objetivos científicos definidos en cada momento.

La relevancia de la temática de investigación del grupo es consecuencia del hecho de que el procesado y las propiedades de esta familia de materiales depende en muchos casos de su estructura y/o comportamiento dinámico a escalas de tiempo diferentes, desde las casi vibracionales a las extremadamente lentas, como por ejemplo, las que controlan el fenómeno conocido como envejecimiento físico, que puede involucrar todo el periodo de vida útil del material. Esta relación es más critica si cabe en el caso de materiales nanoestructurados con aplicaciones, hoy en día, en prácticamente todos los ámbitos, desde la microelectrónica, los dispositivos hasta los biomateriales.

Las líneas de investigación que planteamos para los próximos tres años, y que se detallan más adelante, son de carácter básico/fundamental y pretenden un avance sustancial del conocimiento en sistemas de complejidad creciente. Esto implica, por un lado, control de los procesos de síntesis de polímeros que permita seleccionar tanto la topología específica de las cadenas poliméricas como abrir la posibilidad de seleccionar distintas funcionalizaciones en relación con las potenciales aplicaciones de esta familia de materiales. Por otro lado, dada la complejidad de los sistemas a estudiar, los experimentos requerirán un diseño preciso y un análisis cuidados de los datos, guiado en todo momento por los marcos teóricos más adecuados como por los resultados obtenidos mediante simulación en sistemas con distinto grado de simplificación.  

Science field

Physical Sciences

Institution
University of the Basque Country (UPV/EHU)
RIS3 Priorities
  • Energy
  • Advanced manufacturing
Main researcher
JUAN COLMENERO DE LEON
Address
Centro de Física de Materiales
How to arrive
Main research lines
  • Estructura y dinámica a distintas escalas espacio/temporales (micro, nano, meso, macro) de sistemas basados en polímeross
  • Ventana a la biología: aplicando métodos y conceptos de física de polímeros al estudio de proteínas y su entorno
  • Síntesis, modelización, caracterización y propiedades de nano-partículas blandas uni-macromoleculares ('single-chain nanoparticles')
  • Mezclas, compuestos y otros sistemas multicomponente basados en polímeros
  • Estructura y dinámica y auto-ensamblado en sistemas nanoestucturados
  • Física de materia blanda en general
  • Agua en polímeros y biomoléculas