Grupo de Química Computacional y Teórica

Colegio de Ciencias e Ingenierías
Sobre nosotros

El Grupo de Química Computacional y Teórica - QCT lleva a cabo proyectos de investigación dedicados al estudio teórico de las propiedades de sistemas moleculares, cristalinos, biomoléculas y nanosistemas a diferentes niveles de teoría.

Investigación

El grupo de Química Computacional y Teórica de la USFQ desarrolla proyectos de investigación dentro de los campos de la nanotecnología, ciencia de materiales, biomoléculas y química ambiental buscando contribuir a la comprensión y/o explicación de resultados experimentales obtenidos sobre sistemas de interés científico actual. Algunos de los proyectos de investigación son desarrollados en colaboración con Grupos de Investigación Experimentales y Teóricos tanto Nacionales como Internacionales.

Los principales temas de investigación del QCT son:

Reactividad del Perfluorooctano Sulfonato (PFOS)

El PFOS y sus derivados son surfactantes que gozan de propiedades físico-químicas muy importantes por lo que han sido ampliamente usados en varias industrias como: la alimenticia, la textil, la papelera y la de pinturas (además de otras); pero por sobre estas, su aplicación más importante se ha encontrado en la industria de los semiconductores ya que este compuesto es fundamental en el proceso de fotolitografía que permite la elaboración de los microchips presentes en equipos de alta tecnología como computadoras y teléfonos celulares... + Leer más

Propiedades Estructurales y Electronicas de los Pirogalol[4]Arenos

Los pirogalol[4]arenos son olígomeros macrocíclicos que se obtienen por condesación del 1,2,3-benzotriol (i.e., pirogalol) con aldehídos. Desde los primeros reportes de su síntesis en los años cincuenta estos compuestos han sido ampliamente estudiados debido a las potenciales aplicaciones que pueden tener como filtros moleculares, transportadores de medicamentos, almacenadores de moléculas en fase gaseosa, etc...? + Leer más

Estudio Teorico de las Aplicaciones de Cristales de Nanoclusters de B12N12

Los compuestos formados por boro y nitrógeno (i.e., BiNi) tienen la propiedad de ser isoelectrónicos a los compuestos de carbono, por lo que teóricamente, pueden adoptar formas polimórficas homólogas a las laminas del grafito, o a las estructuras tridimensionales de los fullerenos y nanotubos que se creían alótropos exclusivos de sistemas constituidos únicamente por carbono... + Leer más

Estudio de los mecanismos de autoensamblaje de estructuras supramoleculares: por ejemplo los mecanismos de autoensamblaje de DNA G-cuádruple

La fabricación de nanoestructuras usando ADN como material para construir sistemas capaces de realizar funciones complejas es una frontera en continua exploración. En este proyecto buscamos la caracterización detallada a nivel atómico de unidades de G-cuádruple para obtener una mejor comprensión de cómo estas unidades se pueden auto ensamblar en oligómeros tipo G-cuádruple entrelazado (interlocked G-quadruplexes)... + Leer más

Simulaciones con dinámica molecular (propiedades y estructura) de ADN no convencional

El objetivo de este proyecto es caracterizar sistemas en los que existe evidencia de estructuras no convencionales de ADN in vitro exista o no evidencia concluyente de su existencia en sistemas biológicos pero cuyo estudio nos de caminos para explorar nuevos mecanismos de regulación genética y de la dinámica de los ácidos nucleicos. Por ejemplo estudiamos estructuras tipo cierre, secuencias que forman tales estructuras se han encontrado en orígenes de replicación de virus y bacterias...?
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Recursos

El Grupo de Investigación de Química Computacional y Teórica (QCT), es parte del Departamento de Química e Ingeniería Química de la Universidad San Francisco de Quito (USFQ). Bajo la dirección de los Profesores Cesar H. Zambrano, F. Javier Torres y Miguel Ángel Méndez en el QCT-USFQ se llevan a cabo proyectos de investigación dedicados al estudio de las propiedades de sistemas moleculares, cristalinos, biomoléculas y nanosistemas a diferentes niveles de teoría empleando métodos de simulación ab initio, semiémpiricos y de dinámica molecular que se realizan en computadoras de alto rendimiento

Los programas computacionales que se utilizan principalmente en el QCT-USFQ son:

Crystal

Es un programa desarrollado y mantenido por el Grupo di Chimica Teorica dell'Università degli Studi di Torino que permite realizar cálculos ab initio de sistemas periodicos utilizando funciones base localizadas de tipo Gaussiano y funcionales hibridos Hartree-Fock/DFT.
Sitio web: http://www.crystal.unito.it

Gaussian

Es un programa comercial de uso en Química Teórica que permite describir moléculas (y cristales en su última versión Gaussian09) a diferentes niveles de teória: semi-empíricos, Hartree-Fock, DFT, post Hartree-Fock, Interacción de Configuraciones, entre otros.
Sitio web: http://www.gaussian.org

NAMD Scalable Molecular Dynamics

Es un programa diseñado para la simulación de alto rendimiento de sistemas biomoleculares muy grandes. La preparación de la simulación y el análisis estan integrado en el paquete de visualización VMD. A diferencia de la mayoría de programas de dinámica molecular, NAMD corre en una amplia variedad de plataformas.
Sitio web: http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/

 

Grupos de Investigación Experimentales y Teóricos

Grupo Ecuatoriano para el Estudio Experimental y Teórico de Nanosistemas -GETNano-

El Grupo Ecuatoriano para el Estudio Experimental y Teórico de Nanosistemas –GETNano– es una iniciativa nacional que reúne a investigadores de varias universidades del país (USFQ, UTPL, EPN, ESPOCH, UNACH y ESPOL), quienes colaboran en proyectos de investigación enfocados en la descripción de materiales y sistemas moleculares a escala nanoscópica mediante técnicas experimentales y métodos teóricos de simulación computacional. A parte de contribuir con el desarrollo de la nanotecnología en Ecuador, GETNano tiene como objetivo fundamental el formar y entrenar a jóvenes investigadores. Para cumplir con este objetivo se han involucrado a estudiantes de las universidades miembros de GETNano en todas las etapas de los proyectos de investigación que se llevan a cabo dentro del grupo y se han organizado talleres y escuelas de alto nivel en varias ciudades del país como Loja, Riobamba y Quito.

Università degli Studi Torino (UNITO)

El QCT ha recibido del Grupo di Chimica Teorica dell'Università degli Studi di Torino varias versiones del programa CRYSTAL en forma de donación. Actualmente el QCT es evaluador oficial de las nuevas versiones de CRYSTAL

Universidad Técnica Particular de Loja (UTPL)

El QCT-USFQ colabora con el área de Ingeniería Química de la UTPL como parte de la alianza que involucra GETNano.

Escuela Politécnica Nacional (EPN) 

El QCT-USFQ colabora con el área de Física de la EPN como parte de la alianza que involucra GETNano

Escuela Politécnica del Litoral (ESPOL)

El QCT-USFQ colabora con el Centro de Investigación y Desarrollo de Nanotecnología Aplicada de la ESPOL como parte de la alianza que involucra GETNano.

Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH)

El QCT-USFQ colabora con la Escuela de Física y Matemática de la ESPOCH como parte de la alianza que involucra GETNano.

Universidad Nacional de Chimborazo (UNACH)

El QCT-USFQ colabora con la Facultad de Ingeniería de la UNACH como parte de la alianza que involucra GETNano.

 

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