Fortalecimiento y Ampliación del Grupo Ecuatoriano para el Estudio Experimental y Teórico de Nanosistemas – GETNano

Robert A. CazarGETNano - ESPOCH

Tópicos de la Charla

Que es GETNano

Objetivos del Proyecto

Actividades desarrolladas

Resultados

Perspectivas futuras

Experiencia de trabajar con CEDIA

• GETNano: Iniciativa nacional que reúne a investigadores de varias universidades del país (USFQ, UTPL, EPN, ESPOCH y ESPOL)

• Desarrolla proyectos de investigación para describir materiales y sistemas moleculares a escala nanoscópica mediante técnicas experimentales y métodos teóricos de simulación computacional.

• Además de contribuir con el desarrollo de la nanotecnología en Ecuador, GETNano persigue formar y entrenar a jóvenes investigadores

Integrantes:

Silvia González César Costa F. Javier Torres Ph.D. en Química Ph. D. en Física Ph. D. En Química

(UTPL) (EPN) (USFQ)

Miguel Méndez Dennis Cazar César Zambrano Mauricio Cornejo Robert Cazar Leonardo BasilePh. D. Química Ph.D. Electrónica Ph. D. Química Ph.D. Materiales Ph. D. Química Ph. D. Física (USFQ) (USFQ) (USFQ) (ESPOL) (ESPOCH) (EPN)

“Timeline” del Desarrollo de GETNano

Objetivos del Proyecto GETNano – CEPRA VI• Organizar la 1ra Escuela de Métodos en Cómputo Científico para

formar jóvenes científicos en el área de la simulación cuanto-mecánica.

• Implementar un laboratorio de cálculos cuanto-mecánicos en la ESPOCH.

• Desarrollar nuevos proyectos de investigación usando simulación cuanto-mecánica y dinámica molecular empleando los recursos del GRID UTPL-CEDIA y los laboratorios de cálculo GETNano.

Objetivos del Proyecto (2)

• Divulgar en Ecuador la importancia de los estudios teóricos de materiales en la investigación de frontera y el desarrollo de proyectos científicos.

• Participar en congresos científicos internacionales para consolidar la presencia de GETNano a nivel internacional.

• Entrenar a estudiantes de pre-grado en ciencias e ingenierías como jóvenes científicos mediante su participación en todas las fases de los proyectos de investigación

Actividades Desarrolladas

I. Actividad Científica

En el lapso Junio 2012 – Octubre 2013, el grupo ha trabajado en los siguientes proyectos:

II. Primera Escuela de Métodos en Cómputo Científico: Nanosistemas

Del 28 al 30 de Mayo del 2012 en la ESPOCH con la participación de 80 estudiantes de la UTPL, USFQ, EPN, ESPOCH, ESPOL y UNACH.

Se estudiaron los métodos de estructura electrónica y dinámica molecular para la simulación computacional de nanosistemas inorgánicos y biológicos.

Los métodos fueron aplicados en talleres prácticos en los que se efectuaron cálculos sobre sistemas moleculares de interés en nanotecnología.

El elenco de instructores de la Escuela estuvo integrado por 12 investigadores de GETNano con amplia experiencia en el campo de las nanociencias.

III. Implementación de un laboratorio de cálculos cuantomecánicos en la ESPOCHActividad fue cofinanciada por CEDIA y la ESPOCH.

Aporte CEDIA: 8000 USD 4 CPU Marca NIUTEK Intel Core I7 de 3.4 GHz, RAM de

8 MB, Tarjeta de video de 1 GB, disco duro de 500 MB, Tarjeta de Red y DVD writer

4 UPS Tripp Lite Omni VS OMNIVS 1500

UPS Tripp Lite 3000 VA 2250 Watts

swith CISCO Catalyst CAPA de 24 puertos

Aporte ESPOCH: 2500 USD Rack abierto para el switch

impresora SAMSUNG SCX-4835FD

proyector SONY VPL EX 50

1 CPU QBEX APOLO Intel Core I7, RAM de 2 MB, Tarjeta de video de 500 MB, disco duro de 120 MB, Tarjeta de red y DVD writer

Otros (espacio físico, conectividad, materiales)

Estructuración del grupo GETNano-ESPOCHA partir de Marzo 2013 se han efectuado actividades de reclutamiento y capacitación para estructurar el grupo GETNano-ESPOCH.

Se estructuró un grupo de 6 investigadores y 6 estudiantes con capacidad de generar sus propios proyectos y aprovechar los recursos disponibles en el laboratorio de cálculo implementado en la ESPOCH.

Resultados

1. Manzano, S., Zambrano, C. H., Mendez, M. A., Dueno, E. E., Cazar, R. A., & Torres, F. J. (2013). A theoretical study of the conformational preference of alkyl-and aryl-substituted pyrogallol [4] arenes and evidence of the accumulation of negative electrostatic potential within the cavity of their rccc conformers. Molecular Simulation, (ahead-of-print), 1-8.

2. Rodríguez, C. G., Urbina, A. S., Torres, F. J., Cazar, D., & Ludeña, E. V. (2013). Non-Born-Oppenheimer nuclear and electronic densities for a three-particle Hooke-Coulomb model. Computational and Theoretical Chemistry.

Artículos Publicados

3. Mendez, M. A. & Szalai, V. A. (2013). Synapsable quadruplex-mediated fibers. Nanoscale Research Letters.

4. Becerra, M., Posligua, V., & Ludeña, E. V. (2012). Non‐Born–Oppenheimer nuclear and electronic densities for a hooke‐coulomb model for a four‐particle system. International Journal of Quantum Chemistry.

Artículos Publicados (2)

Conferencias

I. Molecular Structure in a Non-Born-Oppenheimer Regime: Non-Unicity of the Topological Features of Nuclear Andelectron One-Particle Densities. (Javier Torres)

II. The Structure of the Second Order Reduced Density Matrix, D2, and the Kohn’s Theorem (Javier Torres)

III. Evaluation of Modeling the Influence By Monovalent Cations in DNA Structure on Very Cation Sensible Structure “G-Quadruplex DNA” Using Molecular Dynamics with Charmm Force Field (Miguel Ángel Méndez)

Participación en el XXXVIII Congreso de Químicos Teóricos de Expresión Latina (Natal, 2 – 7 Diciembre, 2012)

Pósters

1. Theoretical Study on the Stability and Kinetics of Formation of R-Substituted Pyrogallol[4]arenes (Robert Cazar)

2. Quantum Mechanical Study of Crystals Composed of Boron Nitride Nanoclusters [BINI, I = 12] (Victor Posligua)

3. Ab Initio Study on Proton Transfer in Gas-Phase Ammonia/Hydrogen Halide Complexes Upon the Addition of Water Molecules (Robert Cazar, Dennis Cazar)

4. Non-Born-Oppenheimer Electronic and Nuclear Densities for A Hooke-Coulomb Four-Particle Model System (Marcos Becerra)*

5. DFT Study of the Effects in Electronic Properties of Metallic Overlayers in Semiconductors (Silvia González)

Participación en la e_Escuela NanoAndes-2012 (Quito, 12 – 16 Noviembre, 2012)

Lista de instructores GET-Nano • Leonardo Basile (EPN)• César Costa Vera (EPN)• Javier Torres (USFQ)• Eduardo Ludeña (IVIC)• Miguel Ángel Méndez

(USFQ)• Silvia González (UTPL)

* 26 estudiantes GETNano participaron en la escuela

Otros Congresos InternacionalesXXXIX Congreso Internacional de Químicos Teóricos de Expresión Latina, QUITEL (Granada, 30 de Junio -5 de Julio, 2013)

Conferencista: F. Javier Torres (GETNano – USFQ)

Ponencia: “Electronic and nuclear one-particle densities computed for few-body model systems within a non-Born-Oppenheimer regime”

IV Encuentro Colombiano de Micro y Nanotecnología (Bogotá, 7 – 11 de Octubre, 2013)

Conferencista: Robert A. Cazar (GETNano-ESPOCH)

Ponencia: “Theoretical study of the electronic properties and kinetics of formation of pyrogallol[4]arenes, a versatile kind of nanomaterials”

Perspectivas Futuras

Continuar la fructifera colaboración con CEDIA. El grupo acaba de ganar el CEPRA VII con el proyecto “Computación de alto rendimiento aplicado al diseño de surfactantes y biosurfactantes para mejorar la producción y transporte de crudos en el Ecuador”

Continuar la expansión de la red de colaboración científica

Proseguir el entrenamiento y formación de investigadores y estudiantes

Desarrollar la producción científica nacional en nanotecnología.

Organizar el QUITEL 2014 y otros eventos para promover el uso de los métodos de simulación cuanto-mecánica en investigación en el Ecuador.

Experiencia de la colaboración con CEDIA

CEDIA representa:

Eficiencia

Oportunidad

Interés

Compromiso

Cordialidad

Apoyo

Ambiente de trabajo óptimo

GETNano reconoce a directivos y funcionarios de CEDIA actuales y anteriores por su apoyo:

Villie Morocho

Carmen Vallejo

Lourdes Granda

Andrea Morales

Juan Pablo Carvallo

Datos del conferencista

Robert A. Cazar, Ph.D. en QuímicaProfesor ESPOCHFacultad de Ciencias, ESPOCH, Panamericana Sur Km 1.5, Riobambarobert.cazar@gmail.com03-2605911

Gracias