La Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), a través del Instituto de Física “Ing. Luis Rivera Terrazas” (IFUAP), está consolidando la colaboración científica interinstitucional para validar teóricamente propuestas experimentales con un alto impacto en la nanotecnología. El doctor Gregorio Hernández Cocoletzi, Investigador Nacional Emérito adscrito al IFUAP, lidera esta estrategia de investigación, enfocando su trabajo en el modelado computacional de nuevos materiales nanométricos con aplicaciones directas en la Medicina y la Optoelectrónica.
Modelado computacional: La clave para dispositivos optoelectrónicos
El trabajo del doctor Hernández Cocoletzi se centra en los estudios predictivos y el modelado computacional (o de Primeros Principios) para explicar y dar certeza a resultados obtenidos en laboratorios. Uno de sus proyectos clave es el modelado del crecimiento epitaxial del arseniuro de aluminio (AlAs) sobre grafeno, depositado a su vez sobre un sustrato de arseniuro de galio (GaAs).
Esta investigación, realizada en colaboración con el Cinvestav, busca la fabricación de cristales semiconductores para aplicaciones prácticas en dispositivos de alta tecnología, tales como:
- Celdas solares y dispositivos fotovoltaicos.
- Diodos emisores de luz (LEDs) y otros dispositivos optoelectrónicos.
Una vez que el equipo experimental del Cinvestav caracteriza las muestras, el doctor Hernández Cocoletzi y su equipo utilizan la Teoría de Primeros Principios —empleando códigos como Quantum Espresso y PWscf— para realizar cálculos de estabilidad estructural y energía de formación. Si el modelado computacional coincide con los resultados experimentales, se valida y comprueba satisfactoriamente la viabilidad del nuevo material.
Nanotubos de nitruro de boro: El futuro del transporte de fármacos
Otra línea de investigación crucial aborda el análisis de las propiedades estructurales y electrónicas del encapsulamiento de moléculas orgánicas en nanotubos de nitruro de boro. Este proyecto tiene un potencial revolucionario en el sector salud.
La intención es utilizar estos nanotubos como un medio de transporte seguro para que un compuesto médico (fármaco) encapsulado pueda llegar directamente al órgano indicado, lo que aumentaría la eficacia del tratamiento y reduciría los efectos secundarios negativos en el paciente. Para ello, el equipo calcula la energía de adsorción de las moléculas del fármaco para comprobar la factibilidad de su transporte.
Colaboración interinstitucional y crecimiento científico
El éxito de estas investigaciones se basa en la colaboración multidisciplinaria. El doctor Hernández Cocoletzi trabaja activamente con colegas de diversas instituciones nacionales, muchos de ellos egresados del IFUAP, como:
- Rodrigo Ponce (Centro de Nanociencias en Ensenada), para estudiar la adsorción de átomos y moléculas en superficies semiconductoras y fenómenos como la fotocatálisis.
- Reyes García Díaz, Aracely del Carmen Martínez y María Teresa Romero de la Cruz (Universidad Autónoma de Coahuila).
- María Josefina Robles (Centro de Investigaciones en Dispositivos Semiconductores), en un proyecto enfocado en la captura de moléculas contaminantes para la mejora ambiental.
- Dolores García Toral (Facultad de Ingeniería Química de la BUAP) y Sandra Julieta Gutiérrez Ojeda (Instituto de Física de la UNAM).
El trabajo del doctor Hernández Cocoletzi, como parte del cuerpo académico consolidado “Física computacional de la materia condensada” del IFUAP, es vital, pues la comprobación teórica valida y acelera el desarrollo tecnológico en la nanociencia y nanotecnología, buscando soluciones a problemas reales.
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