Descripción del proyecto
EN LAS ULTIMAS DECADAS, SE HA INVERTIDO UN GRAN ESFUERZO EN PROFUNDIZAR EN EL ESTUDIO DE UN CAMPO NUEVO DE LA MATERIA BLANDA: LA MATERIA ACTIVA, LOS PRINCIPALES COMPONENTES DE LA MATERIA ACTIVA SON LAS PARTICULAS ACTIVAS, UNIDADES CAPACES DE ABSORBER ENERGIA DE SU ENTORNO O DE UN COMBUSTIBLE INTERNO Y DISIPARLA AL MOVERSE, DIFERENTES EJEMPLOS INCLUYEN PAJAROS, BACTERIAS, ESPERMATOZOIDES, O COLOIDES SINTETICOS AUTOPROPULSADOS, A LO LARGO DE LOS ULTIMOS AÑOS SE HAN ESTUDIADO Y ENTENDIDO MUCHOS ASPECTOS DEL COMPORTAMIENTO FISICO DE SUSPENSIONES DE ESTAS PARTICULAS, ADEMAS DE TENER UN INTERES FUNDAMENTAL, POR EL HECHO DE SER SISTEMAS FISICOS INTRINSICAMENTE FUERA DEL EQUILIBRIO, ESTOS PODRIAN TENER TAMBIEN UN INTERES APLICADO, YA SE ESTA EXPLORANDO LA POSIBILIDAD DE DISEÑAR MICROESTRUCTURAS AUTO-ENSAMBLADAS CAPACES DE REALIZAR TAREAS UTILES, TANTO BIOMEDICAS (MOVIMIENTOS DIRECCIONADOS CON EL FIN DE TRANSPORTAR FARMACOS) O MEDIOAMBIENTALES,DENTRO DEL ESTUDIO DE LOS SISTEMAS ACTIVOS, UNA RECIENTE LINEA DE INVESTIGACION TRATA DE DESENTRAÑAR EL COMPORTAMIENTO DE LAS PARTICULAS ACTIVAS EN MEDIOS CONFINADOS, DESDE UN PUNTO DE VISTA FUNDAMENTAL, ESTO PUEDE SER DETERMINANTE PARA ENTENDER COMO MICRONADADORES BIOLOGICOS INTERACTUAN EN ENTORNOS NATURALES, COMO INTESTINOS O VASOS SANGUINEOS, DESDE UN PUNTO DE VISTA TECNOLOGICO, APRENDER A CONTROLAR EL MOVIMIENTO DE COLOIDES ACTIVOS SINTETICOS EN UN AMBIENTE COMPLEJO PUEDE SER BENEFICIOSO EN APLICACIONES MEDIOAMBIENTALES/MEDICAS,EN PRESENCIA DE UNA INTERFAZ, LAS BACTERIAS TIENDEN A AUTOORGANIZARSE EN UNA ESTRUCTURA COMPLEJA CONSTITUIDA POR UNA RED POLIMERICA, AGUA, PROTEINAS Y ADN: UN BIOFILM, DADO QUE LAS BACTERIAS SON MAS RESISTENTES EN UN BIOFILM QUE EN UNA SUSPENSION PLANCTONICA, SU ESTUDIO REPRESENTA UN PROBLEMA RELEVANTE, YA SEA EN EL ENTORNO CLINICO O EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA, PARA OBSTACULIZAR LA FORMACION DE BIOFILMS EN UNA SUPERFICIE DE CONTACTO, ES DE SUMA IMPORTANCIA DESENTRAÑAR EL MECANISMO SUBYACENTE Y COMPRENDER SU RELACION CON LAS PROPIEDADES MECANICAS Y REOLOGICAS DE LA PELICULA, EL OBJETIVO PRINCIPAL DE ESTE PROYECTO SERA DILUCIDAR, MEDIANTE SIMULACIONES Y EXPERIMENTOS, DISTINTAS CARACTERISTICAS DE SISTEMAS CONFINADOS DE PARTICULAS ACTIVAS SEAN ESTAS SINTETICAS (COLOIDES ACTIVOS) O BIOLOGICAS (BACTERIAS), ESTUDIANDO EL ENSAMBLAJE, COMPORTAMIENTO COLECTIVO, DINAMICA Y TRANSPORTE DE ESTAS PARTICULAS EN CONFINAMIENTO, EN LA BUSQUEDA DE UNA CLASIFICACION SISTEMATICA DE PROPIEDADES MACROSCOPICAS EN TERMINOS DE LAS SIMETRIAS CONSTITUYENTES A ESCALA MICROSCOPICA, ESTUDIAREMOS UN AMPLIO ESPECTRO DE PARTICULAS AUTOPROPULSADAS, EXPLORANDO LA RELACION ENTRE GEOMETRIA Y MECANISMO DE AUTOPROPULSION, ADEMAS, Y CONSIDERANDO LA IMPORTANCIA DE LAS INTERACCIONES HIDRODINAMICAS, TRATAREMOS DE ENCONTRAR NUEVAS ESTRATEGIAS PARA EL ENSAMBLAJE DE ESTRUCTURAS FINITAS Y ORDENADAS A TRAVES DEL MOVIMIENTO DIRIGIDO, CON POTENCIALES APLICACIONES EN EL DISEÑO DE MATERIALES AUTO-REPARADORES O DE VEHICULOS ACTIVOS PARA TRANSPORTE MICROSCOPICO, PARA LA COMPRENSION INTEGRAL DE LOS PRINCIPIOS FISICOS QUE GOBIERNAN ESTOS SISTEMAS, Y DADA LA COMPLEJIDAD INHERENTE DE LOS EXPERIMENTOS CON PARTICULAS ACTIVAS, YA SEAN VIVAS O SINTETICAS, VA A SER INDISPENSABLE EL DESARROLLO DE SIMULACIONES A GRAN ESCALA, NUESTRO TRABAJO NUMERICO ALLANARA EL CAMINO PARA FUTUROS EXPERIMENTOS IN VITRO E IN SILICO, OFRECIENDO NUEVAS DIRECCIONES PARA DISEÑAR Y CONTROLAR EFICIENTEMENTE NADADORES ARTIFICIALES EN MEDIOS CONFINADOS, MATERIA ACTIVA\COLOIDES ACTIVOS\BIOFILMS\MATERIA BLANDA\PROPIEDADES DE TRANSPORTE\MEMBRANAS\POLIMEROS\INTERFASE\MICRONADADORES