1. Nanomateriales de Carbono:
Investigación de defectos y dopantes en nanomateriales de carbono (por ejemplo, grafeno, nanocintas de grafeno, nanotubos y fullerenos).
Estudio de propiedades electrónicas, tales como magnetismo, transporte electrónico y características ópticas.
Exploración de la Electrónica Molecular mediante simulaciones teóricas en colaboración con grupos experimentales, incluyendo socios internacionales.
2. Nanomateriales para Aplicaciones Energéticas:
Nanoestructuras de TiO₂ para Celdas Solares: Desarrollo y optimización de nanoestructuras basadas en TiO₂ para mejorar la eficiencia de las celdas solares.
Materiales para Baterías de Ión-Litio: Diseño y síntesis de nanomateriales, específicamente nanopartículas basadas en LiFePO₄, para aplicaciones de almacenamiento de energía.
Electrolitos Sólidos y Titanatos: Preparación y modelado de materiales para almacenamiento de energía, enfocados en componentes de baterías de ión-litio.
3. Técnicas de Caracterización Avanzada y Desarrollo de Infraestructura:
Adquisición y uso de equipamiento de alta precisión, como el microscopio Raman-AFM, para la caracterización avanzada de materiales.
Desarrollo de metodologías para la caracterización de microplásticos, contribuyendo a la investigación ambiental.
Área de trabajo
La actividad de investigación se centra en la Ciencia de Materiales, específicamente en el campo de la Nanotecnología, combinando enfoques teóricos y experimentales. Las principales líneas de trabajo se enfocan en el estudio de nanomateriales de carbono y nanomateriales para aplicaciones energéticas.
En lo que respecta a los nanomateriales de carbono, la investigación se orienta hacia la comprensión del rol de defectos y dopantes en materiales como el grafeno, nanocintas de grafeno, nanotubos y fullerenos, con especial énfasis en sus propiedades electrónicas, incluyendo magnetismo, transporte electrónico y ópticas. Estos estudios se desarrollan en colaboración con grupos de investigación tanto regionales como internacionales, lo que ha permitido incursionar en el área de la Electrónica Molecular. A través de simulaciones teóricas, se ha apoyado a grupos experimentales de Alemania y Brasil, con resultados destacados como la publicación en Nature: Sci. Rep. (2015).
En el ámbito de la energía, la investigación se enfoca en nanoestructuras de TiO2 para su aplicación en celdas solares, así como en el desarrollo de nanomateriales para el almacenamiento de energía basado en baterías de ion-litio. Este trabajo ha sido respaldado por dos proyectos ANII-FSE, y ha incluido la preparación y modelado de materiales para electrolitos sólidos y titanatos. Recientemente, se ha avanzado en la síntesis de nanopartículas para cátodos de baterías de ion-litio, basados en LiFePO4, publicando los primeros trabajos del país en este campo. Gracias a esta línea de investigación, se ha justificado la adquisición del primer Microscopio Raman-Confocal con Fuerza Atómica del país, financiado por ANII (EQC y FSE). Además, en 2019 se obtuvo el apoyo de CSIC para la compra de un difractómetro de polvo, y en 2024 se concretó la adquisición de una mejora para el microscopio Raman, que permitirá el análisis y caracterización de microplásticos, contribuyendo a la investigación ambiental en Uruguay.
El desarrollo de capacidades materiales y humanas ha sido un eje central, impulsando la creación de cursos de grado, posgrado y especialización para difundir las técnicas y equipos disponibles, integrándolos a otras áreas de investigación. Ejemplos de esto son la co-dirección de dos tesis de posgrado en Química, una con el grupo de Farmacología-FQ (reconocida con el Premio Ciencias Químicas 2023) y otra con el grupo de Microbiología-FQ, donde se abordó la caracterización químico-física de formulaciones de fármacos y la interacción con nanopartículas metálicas, respectivamente.
Destaca, además, el fuerte compromiso con la formación de recursos humanos. En este sentido, se han dirigido 2 tesis de Doctorado en Química, 2 proyectos postdoctorales y tres tesinas de Licenciatura en Química a nivel local. Actualmente, se supervisan 6 tesis de Doctorado en Química (todas derivadas de proyectos de posgrado), 2 tesis de Doctorado en Física (una en Uruguay y otra en Argentina), y 2 proyectos postdoctorales en Argentina, todos relacionados con el diseño, caracterización y simulación de materiales con aplicaciones energéticas.
En total, se ha supervisado la finalización de 11 posgrados, con un enfoque en Química y Física tanto a nivel local como internacional. En la Facultad de Química de la Universidad de la República (UdelaR) y en el Programa de Desarrollo de Ciencias Básicas (PEDECIBA), se han completado 8 tesis de Doctorado en Química y Física, mientras que a nivel internacional se han supervisado 3 tesis de Doctorado en la Universidad Nacional del Sur, Argentina.
Todo este trabajo ha dado lugar a lo largo de este tiempo a la publicación de 223 artículos, varias presentaciones en congresos y 46 presentaciones orales como conferencista invitado.