Grupo de Investigación en Química Cuántica del Estado Excitado

Descripción

El objetivo general del grupo QCEXVAL es determinar, con gran precisión, mecanismos químicos derivados de la interacción entre la radiación visible-UV y sistemas moleculares de relevancia en biología, medicina, nanotecnología y medio ambiente, estableciendo así los fundamentos para predecir propiedades electrónicas innovadoras y proponer nuevas moléculas para su uso aplicado en estos campos. Para ello, se hace uso de las herramientas de la química teórica y computacional y granjas de ordenadores con gran potencia de cálculo. También contribuimos al desarrollo de nuevas metodologías y procedimientos computacionales que permitan resolver problemas de gran complejidad.

Objetivos CT

Investigación en Química Cuántica del Estado Electrónico Excitado en Sistemas de Interés en Biología, Medicina, Nanotecnología y Medio Ambiente.

Líneas de investigación

Fotoquímica en la oscuridad - Relación entre fotoquímica y quimioluminiscencia
Predicción de fenómenos en los cuales una reacción química induce un proceso fotoquímico sin el uso de luz, y de relevancia en biología, medicina o nanotecnología. Ejemplos: Generación de lesiones de tipo UV en la oscuridad; Activación del proceso de la visión en la oscuridad.
Química inducida por la luz solar en la atmósfera de La Tierra
Determinación de las intensidades de absorción de luz solar de moléculas atmosféricas. Predicción de mecanismos de respuesta a la luz solar. Ciclo del Hg en la atmósfera terrestre.
Desarrollo y aplicación de métodos para la simulación de espectroscopia óptica lineal y no-lineal en sistemas moleculares
Desarrollo teórico de métodos para la simulación precisa de técnicas de espectroscopia óptica lineal y no-lineal y su aplicación en sistemas moleculares, particularmente enfocado para el análisis de procesos dinámicos en el estado electrónico excitado y para la determinación precisa de intensidades de absorción y emisión en fases condensadas.
Bio- y Quimioluminiscencia computacional y teórica
Determinación de los mecanismos de quimioluminiscencia y bioluminiscencia. Comprensión de las propiedades de estructura electrónica necesarias para producir una excitación química eficiente. Caracterización de distintos mecanismos (no catalizados, catalizados intra- e intermoleculares, etc.)
Procesos de Fotoionización en el ADN
Mecanismos moleculares que median la absorción de luz de alta energía (VUV y mayor) produciendo la pérdida de uno o más electrones dando lugar a la fotoionización del ADN.
Fotoquímica y luminiscencia en nanotecnología
Determinar las razones del comportamiento emisor/no-emisor de moléculas orgánicas e inorgánicas de interés en optoelectrónica y dispositivos fotovoltaicos. Mejorar la eficiencia mediante la identificación y eliminación de procesos fotoquímicos no deseados. Fotoquímica de boranos y moléculas orgánicas con gran conjugación de tipo pi.
Mecanismos de daño y reparación en el ADN/ARN
Estudio de procesos fotoinducidos que llevan a la producción de lesiones en el ADN/ARN. Determinación de propiedades de fotoestabilidad y fotorreactividad de los componentes del ADN/ARN. Función de especies reactivas de oxigeno/nitrógeno, electrones de baja energía y otros agentes reactivos endógenos/exógenos en el daño al ADN/ARN. Mecanismos de daño por fotosensibilización (terapia fotodinámica para el tratamiento del cáncer).
Bioagua y nanoagua
Fotofísicas y fotoquímica de agregados de agua y su relevancia en sistemas biológicos y nanotecnológicos.