Universidad Nacional Autónoma de México
Unidad Multidisciplinaria de Docencia e Investigación
Facultad de Ciencias

Investigación

Sistemas Físicos y Geobiológicos

Se encarga del estudio del medio físico interno y externo, considerando diferentes escalas de espacio y de tiempo en diferentes sistemas biológicos a nivel celular,  organísmico o ambiental, en relación con los ciclos de rotación y traslación de la Tierra, como son el día-noche y las estaciones.

Bio-geo-ritmos

Los ritmos biológicos, son procesos biológicos por los cuales los organismos se ajustan a los cambios que ocurren en el ambiente y que son consecuencia de la rotación y la traslación de nuestro planeta. El origen de los ritmos biológicos es genético, en particular de los circadianos, y la forma en que se coordinan las actividades de un ser vivo respecto a la hora del día o de las estaciones, depende de mecanismos en la fisiología, que son ajustados de manera muy fina. Es posible que los cambios ambientales provocados por actividades humanas, tengan impacto sobre la organización de los ritmos biológicos. En el grupo de Bio-geo-ritmos estudiamos las consecuencias  fisiológicas de ésta relación con los cambios en el ambiente, en algunos modelos biológicos animales. 

El grupo estudia la forma en que se coordinan los ciclos geofísicos con los cambios en la fisiología de los animales y el impacto de la contaminación y de los principales problemas de salud en la organización de los ritmos biológicos.

Biofísica y Materiales Complejos

Los temas de investigación que desarrollo siguen tres líneas principales que se inscriben en el marco general de la aplicación de la termodinámica y la mecánica estadística de no equilibrio a sistemas físicos y biológicos pequeños.

La primera línea está orientada hacia las propiedades de transporte de materia blanda, principalmente a las propiedades reológicas, microreológicas y difusivas de suspensiones de partículas. La aproximación que se siguen por medio de teorías termocinéticas en las que se correlacionan las propiedades termodinámicas y sus fluctuaciones con el movimiento Browniano y los procesos estocáticos.

La segunda línea de investigación consiste en formular modelos teóricos, basados en termodinámica irreversible de sistemas pequeños, que describan la dinámica y termodinámica de moleculas individuales en interacción con su entorno. Las aplicaciones van desde moléculas biológicas, como el RNA o el DNA sujetos a tensiones elásticas o las proteínas motoras propias de las células ecucariontas, hasta nano y micro sistemas diseñados por el hombre con el objetivo de convertir, transducir y almacenar energía. Ejemplos de estos sistemas sintétizados por el hombre son los nanotubos de carbón o las moléculas de rotaxano en sus interacciones térmicas y fotónicas con el entorno que les rodea.

La tercera línea está en su fase de desarrollo inicial y enfocada a la descripción de sistemas en los que tienen lugar transformaciones de fase y dinámicas complejas. Se estudian procesos de relajación dieléctrica y dinámica de cristales líquidos. También se estudian procesos de nucleación en presencia de flujos y en diferentes condiciones de temperatura.

Aplicación de la termodinámica y la mecánica estadística de no equilibrio y la teoría cinética a sistemas físicos y biológicos pequeños: propiedades estructurales y de transporte de materia blanda, formulación de modelos teóricos que permiten representar fenómenos lejos del equilibrio, y descripción de sistemas en los que tienen lugar transformaciones de fase y dinámicas complejas. Se estudian desde un punto de vista teórico y mediante simulaciones computacionales.

Se desarrollan las siguientes líneas de investigación:

  • Aplicación de la Termodinámica.
  • Transporte de materia blanda.
  • Mecánica Estadística de no equilibrio a sistemas físicos y biológicos pequeños.