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Esta línea se centra en el estudio de las propiedades y comportamientos de sistemas químicos mediante métodos teóricos y simulaciones, combinando conceptos de Física y Química para modelar interacciones moleculares, estructuras electrónicas y dinámicas de reacciones, contribuyendo al diseño de materiales, la optimización de procesos químicos y la comprensión de mecanismos a nivel molecular.

En Física de materiales se abarca el estudio de la Física básica y Física de materiales: semiconductores, metales, aislantes, magnetismo y superconductores.

La Física de partículas y campos está enfocada en el estudio teórico y experimental de las propiedades, a su nivel más fundamental, tanto de la materia a nivel de partículas elementales como de las fuerzas que constituyen el Universo.

En Física de sistemas complejos se investigan diversos temas empleando métodos de la Física computacional.

Dentro de esta línea de investigación se trabaja sobre temas diversos relacionados con la Fisicoquímica, el medio ambiente y la infraestructura.

El objetivo principal de esta línea de investigación es el estudio teórico y experimental de nanomateriales y biomateriales incluyendo la síntesis, caracterización, predicción y medición de sus propiedades fisicoquímicas.