Líneas de investigación

  • Transporte (difusión, viscosidad, conductividad térmica) y análisis de la influencia de las fluctuaciones en sistemas de partículas con interacciones.

    Estudio teórico y numérico de procesos de transporte en sistemas de partículas que interaccionan entre sí. El enfoque teórico se basa en el cálculo de las probabilidades de transición de una partícula hacia regiones vecinas en función del potencial químico de exceso. Esas probabilidades son fundamentales para, por ejemplo, el cálculo del coeficiente de difusión (colectivo o de una partícula trazadora). La metodología incluye simulaciones numéricas de dinámica molecular, y la comparación con resultados experimentales de otros autores.

    (Hoyuelos, Sampayo Puelles, Di Muro, Marchioni y Alés)

  • Difusión anómala modulada por oscilaciones periódicas

    Estudio de la difusión en redes cuya característica principal varía entre dos modelos, por un lado una distribución autosimilar de tasas de salto y por el otro lado una tasa de salto distribuida aleatoriamente. Estas redes tienen características de objetos fractales. Estudiamos el desplazamiento cuadrático medio de una partícula así como la resistencia eléctrica, buscando expresiones analíticas comprobadas mediante simulaciones.

    (Iguaín y Padilla)

  • Dinámica de transiciones de fase y de interfaces en medios desordenados y activos.

    Estudios teóricos y numéricos de sistemas alejados del equilibrio térmico. Por un lado, estamos interesados en la dinámica de las transiciones de fase, en particular, en lo que se refiere a su dependencia con la tasa  de variación de los parámetros de control de dichas transiciones. Planeamos abordar el problema a través de modelos minimales.
    Por otro lado, el trabajo apunta a comprender los aspectos  fundamentales de la dinámica universal de interfases o membranas en situaciones apartadas del equilibrio. En particular nos  concentramos en los en medios desordenados o en aquellos casos en que que la materia activa juega un rol importante; ya como constituyente de alguna de las fases que es separada por la membrana, ya como parte de la interefaz en sí misma.


    (Iguaín)

  • Estadística cuántica exótica

    El estudio de la difusión con interacción ha tenido una derivación en otro campo: la estadística cuántica. Usando una teoría de campo medio desarrollada en Phys. Rev. E 92, 062118 (2015), obtenemos en el caso de difusión libre entre niveles de energía no solo la estadística de Maxwell-Boltzmann, sino también la de Bose-Einstein y la de Fermi-Dirac. Es decir, la hipótesis de coeficiente de difusión libre en el espacio de energía puede considerarse como una forma alternativa de deducir las estadísticas cuánticas conocidas. Surge, además, una cuarta estadística, que llamamos de ewkones, que, dadas las características termodinámicas de un gas de ewkones, es útil para la descripción de energía oscura

    (Hoyuelos, Sisterna)

  • Exploración de procesos dinámicos en redes complejas: Cascada de Fallas y Procesos Epidémicos

    Se estudia distintos tipos de sistemas complejos, en particular de procesos dinámicos en redes complejas aisladas e interactuantes, tales como procesos de propagación de epidemias, cascadas de fallas, opiniones, entre otros. No solo se busca un mayor entendimiento sobre cómo funcionan dichos procesos dinámicos, sino también se busca generar estrategias con el fin de evitar o minimizar los efectos que producen los procesos catastróficos tales como las epidemias o cascadas de fallas.

    (La Rocca, Valdez, Pérez y Vassallo)

  • Biofísica de motores flagelares y del movimiento bacteriano

    Se investiga la dinámica flagelar bacteriana introduciendo modelos capaces de describir la dinámica de los motores flagelares a escala  nanométrica y, por ende, responder a cuestiones abiertas sobre el movimiento microscópico bacteriano, considerando aquellos aspectos comunes a los sistemas mono- o multi-flagelares más allá de las señas particulares de cada género y especie.

    (Buceta y Torres Rasmussen)

  • Caracterización de la dinámica de la conectividad cerebral y estados colectivos en enfermedades neurodegenerativas

    Los biomarcadores son un componente clave para identificar y clasificar enfermedades neurodegenerativas, para el posterior tratamiento óptimo. A través de la caracterización e investigación de las posibles anormalidades en la interconectividad dinámica cerebral esperamos encontrar biomarcadores de enfermedades neurodegenerativas. Para ello se usará una evaluación integrada de múltiples métricas de red y aproximaciones que van desde la
    teoría de grafos, la entropía de permutación, complejidad estadística, entropía de transferencia, y metodologías de aprendizaje profundo sobre datos neurofisiológicos de ratones y de pacientes con enfermedades neurodegenerativas.

    (Martínez, en colaboración con F. Montagni, M. Granado, R. Baravalle)

  • Cosecha de energía desde el paradigma de Langevin

    Se propone la investigación básica de problemas interdisciplinarios bajo el paradigma de Langevin. En particular haciendo foco en la cosecha de energía de fluctuaciones ambientales. Mediante los conceptos de renormalización, diagramas de Feynman, integrales de camino, termodinámica estocástica y potencial de no equilibrio, se realizan estudios teóricos que permiten el entendimiento de la dinámica de cosechadores de energía lineales y no lineales, y a su vez el efecto del
    acoplamiento de unidades.

    (Combi, Giuliano, dell’Erba y Sánchez)

  • Formación de estructuras en un modelo con individuos interactuantes por fuerzas atractivas y repulsivas en un sistema con masa conservada

    Investigamos fenómenos de auto-organización en contextos físicos,
    químicos, biológicos/ecológicos y tecnológicos (robótica). Consideraremos tanto sistemas cero-dimensionales como extendidos. En sistemas extendidos, estudiamos el impacto de la atracción y repulsión entre los componentes de un colectivo afectado por una deriva no-lineal, con vistas a estudiar fenómenos de simbiosis y competencia. En sistemas tanto extendidos como cero-dimensionales estudiamos los efectos constructivos de ruidos multiplicativos de variados orígenes. Proyectamos estudios tanto teóricos como experimentales, estos últimos, por ahora, para casos cero-dimensionales.

    (Mangioni, dell’Erba y Combi)

  • Evolución del patrón geométrico en caparazones de gliptodontes

    Estudiamos el patrón geométrico en el caparazón dorsal del gliptodonte (Mammalia-Cingulata) como un proceso evolutivo de optimización funcional. La coraza del gliptodonte está formada por cientos de piezas óseas llamadas osteodermos. El patrón geométrico corresponde a la frontera entre osteodermos y representa la zona más frágil. Geométricamente, la optimización se alcanza cuando las fronteras entre osteodermos y la dispersión de sus tamaños se minimiza. Se propone un modelo para la evolución del patrón geométrico de la coraza. 

    (Dell’Erba y Vassallo, en colaboración con F. Dominguez)

  • Comportamiento de las estadísticas en crecimiento de superficies rugosas debido a la influencia de ruido con correlación temporal

    La incorporación de correlaciones de ruido en modelos de crecimiento cambian y/o rompen las simetrías y leyes de conservación que les gobiernan. Por lo tanto, esto conlleva un cambio en los exponentes críticos que caracterizan los comportamientos estadísticos de las superficies. Cuando la superficie es estimulada con ruido con correlaciones temporales de largo alcance, se han encontrado formación de estructuras macroscópicas no simplemente rugosas, que se propone caracterizar usando las estadísticas de la superficie en función del tiempo y la correlación del ruido aplicado.

    (Alés, en colaboración con J. Martín, E. Fernández-Rodríguez y J.M. López)

  • Caos Cuántico

    Se propone estudiar cómo caracterizar y medir caos cuántico en sistemas complejos, también en posibles implementaciones de computación cuántica. Localización: se propone el estudio de  localización de Anderson en grafos aleatorios. Estos son sistemas cuya estructura arbórea se asemeja a la estructura del espacio de Fock, donde se observa la localización de muchos cuerpos, y es por eso que estos sistemas simples han suscitado interés recientemente.

    (García Mata)

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