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Rafael Muñoz-Espí es profesor titular del Departamento de Química Física en la Universitat de València. Se licenció en Química en 2001 en esta universidad. Continuó sus estudios de doctorado en Alemania con una beca de postgrado del Servicio Alemán de Intercambio Académico (DAAD) y de la Fundación "La Caixa". Del 2002 al 2006 trabajó bajo la dirección del profesor Gerhard Wegner en el Instituto Max Planck de Investigación de Polímeros (MPI-P) de Maguncia, y se doctoró en 2006 en la Johannes Gutenberg-Universität Mainz, con una tesis sobre la influencia de partículas de látex funcionalizadas en el crecimiento y las propiedades físicas de cristales inorgánicos.

En 2007 se trasladó a Estados Unidos como investigador postdoctoral del grupo del profesor Benjamin Chu en la Universidad Estatal de Nueva York en Stony Brook, donde trabajó durante dos años investigando la interacción de polímeros con estructuras inorgánicas durante la formación de sistemas inorgánicos complejos, como los polioxometalatos.

De 2009 a 2015, el Dr. Muñoz-Espí fue jefe de grupo (investigador principal) del equipo "Coloides híbridos polimérico-inorgánicos" en el Instituto Max Planck de Investigación de Polímeros, en el Departamento de Química Física de Polímeros, dirigido por la profesora Katharina Landfester. Durante este tiempo fue responsable de varios proyectos y contratos industriales a nivel nacional (alemán) e internacional.

En septiembre de 2015, el Dr. Muñoz-Espí se incorporó al Institut de Ciència dels Materials de la Universitat de València (ICMUV) como investigador Ramón y Cajal. Desde mayo de 2021 es profesor titular de universidad en esta institución.

El Dr. Muñoz-Espí es coautor de unas 90 publicaciones científicas con revisión de expertos en revistas internacionales de alto rango y 4 capítulos de libros. Actúa periódicamente como revisor para agencias científicas y para diversas revistas de química y ciencia de materiales. Sus intereses de investigación incluyen procesos de mineralización, la síntesis de nanopartículas poliméricas e híbridas, la cristalización en sistemas coloidales y el estudio de la interacción de polímeros con materia inorgánica. En los últimos años ha realizado estancias de investigación y docencia como profesor/investigador visitante en la Universidad de Bar-Ilan (Israel, 2016), la Universidad de Padua (Italia, 2018) y la Universidad de las Fuerzas Armadas (Ecuador, 2018) .