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Proyectos de Investigación del Instituto de Física

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    (Proyecto) Adsorción de moléculas poliatómicas puras y sus mezclas sobre superficies sólidas: teoría y simulación de Monte Carlo.
    (2026) Nelphy de la Cruz; José Antonio Ramírez Pastor; Fabricio Sánchez
    Los fenómenos de adsorción y difusión de moléculas sobre superficies sólidas juegan un papel relevante en numerosos procesos de gran interés para la ciencia moderna, tales como catálisis heterogénea, oxidación, lubricación, crecimiento, procesos separativos en membranas, almacenamiento de gases en medios porosos, y una gran variedad de aplicaciones en la tecnología. Con el objetivo de conocer y comprender los mecanismos elementales involucrados en estos procesos superficiales, se han desarrollado técnicas experimentales como STEM (scanning-transmission electron microscopy) [6], STM (scanning tunneling microscopy) [7] o FIM (field ion microscopy) [8] y fundamentalmente, en las últimas tres décadas, las simulaciones computacionales [9,10] han adquirido protagonismo como una rama intermedia entre el experimento, pues facilita la interpretación de los datos, y la teoría, pues permite verificar la validez de sus hipótesis y predicciones.La simulación de Monte Carlo es un método estadístico. Este es utilizado para resolver problemas matemáticos complejos a través de la generación de variables aleatorias. Utilizaremos dicho método para calcular, usando conteo exacto de estados en una celda pequeña (método de cluster) de tamaño m, las principales propiedades termodinámicas de adsorción (isoterma de adsorción, calores de adsorción, entropía configuracional de la fase adsorbida) correspondientes a k-meros de diferente forma y tamaño depositados sobre redes cuadradas, para luego aplicar los resultados obtenidos al análisis de recientes resultados relacionados a la adsorción de metano, dióxido de carbono, etileno y sus mezclas en clatratos.
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    (Proyecto) Aula invertida como innovación en la enseñanza de la Física y su impacto en el rendimiento académico de los estudiantes de la UASD Recinto San Francisco de Macorís y Sede Central: propuesta de intervención.
    (2026) Franmis Rodríguez Jiménez; Erika Montero Lebrón
    Este proyecto busca implementar el modelo de aula invertida como una innovación en la enseñanza de la física en educación superior. La transformación digital y pedagógica en la comunidad educativa ha generado nuevos paradigmas, y el aula invertida ha demostrado ser un modelo exitoso en el contexto del aprendizaje mixto (b-learning). El estudio se justifica en la necesidad de que las universidades se conviertan en espacios de innovación para abordar las necesidades cambiantes de la educación. La investigación se basa en marcos nacionales e internacionales, como la Estrategia Nacional de Desarrollo (END-2030) y los Objetivos de Desarrollo Sostenible 2030, que promueven una educación inclusiva, equitativa y de calidad. También responde a la convocatoria FONDOCYT 2023, que busca apoyar propuestas de transformación en la educación superior y la mejora de la calidad educativa. Utilizará un diseño mixto y se llevará a cabo con estudiantes de Física Básica en la Universidad Autónoma de Santo Domingo. Empleará un enfoque hermenéutico-interpretativo y crítico (cualitativo), así como un enfoque cuantitativo dentro de un paradigma empírico-positivista y un diseño cuasiexperimental (con grupos control y experimental). Se aplicará un diseño instruccional combinando los modelos ADDIE-Aula Invertida. Se espera lograr un impacto positivo en el rendimiento académico de los estudiantes de física, así como el desarrollo de competencias en el área. Además, se procura compartir los resultados con la comunidad científica y utilizarlos para evaluar la efectividad del modelo en el contexto dominicano.
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    (Proyecto) Bioimpedancia eléctrica en pacientes con cáncer.
    (2026) José Luis García Bello; Luis Enrique Bergues; Maraelys Morales González
    Entender la cinética de crecimiento de tumores y diagnosticar la posible evolución con cáncer tratado con la terapia electroquímica combinada con la quimioterapia, caracterización de tejido humano, es decir tumores humanos aplicando RMN, y además esta técnica de RMN se aplica a orina humana con deficiencia renal. Esto traerá como consecuencia cuatro tesis doctorales en Físicas-Médicas.
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    (Proyecto) Caracterización de las propiedades semiconductoras del diseleniuro de germanio (GeSe₂) y de las propiedades topológicas del staneno (Sn en 2D) usando inteligencia artificial.
    (2026) Kety Mayelin Jiménez Tejeda; Omar Pérez Veloz; Domingo Vladimir Pérez
    La propuesta “Caracterización de las propiedades semiconductoras del diseleniuro de germanio (GeSe₂) y de las propiedades topológicas del staneno (Sn en 2D) usando inteligencia artificial” tiene como objetivo desarrollar una herramienta computacional basada en inteligencia artificial (IA) para predecir las propiedades físicas y electrónicas del GeSe2 y del staneno. Estos materiales bidimensionales presentan características prometedoras para aplicaciones en optoelectrónica, computación cuántica y espintrónica. El GeSe2 es un semiconductor con una banda prohibida ajustable, ideal para su uso en fotodetectores y celdas solares. El staneno, por su parte, es un material topológico con propiedades cuánticas que permiten la conducción sin pérdidas a lo largo de sus bordes, lo que lo hace atractivo para dispositivos de computación cuántica. La IA será utilizada para modelar y predecir propiedades electrónicas, optimizando los tiempos de simulación con comparación con los métodos tradicionales. El proyecto se desarrollará en varias fases: recolección de datos, entrenamiento de redes neuronales, y análisis de heteroestructuras entre estos materiales. También se utilizarán cálculos de primeros principios para validad los resultados de la IA. Se utilizará una infraestructura computacional avanzada para entrenar los modelos y ralizar simulaicones complejas. Este estudio busca acelerar el descubrimiento de nuevas propiedades físicas de lso materiales, facilitando su integración en tecnologías emergentes. Los resultados podrían posicionar a la República Dominicana en la vanguardia del desarrollo de semiconductores y tecnologías cuánticas, contribuyendo a la innovación tecnológica en áreas de algo impacto.
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    (Proyecto) Contaminación del aire por metales pesados y radionúclidos en aerosoles atmosféricos de zonas urbanas: Contribución a la gestión de la calidad del aire del Distrito Nacional.
    (2026) Carime Matos; Ramón Antonio Delanoy; Carol Franco
    La contaminación del aire en las grandes ciudades es un problema vital por la incidencia que tiene en la salud humana, los ecosistemas, la conservación y protección del patrimonio construido. Los resultados a nivel global establecen que, producto de fuentes naturales y de las actividades humanas se generan gases y partículas que originan mezclas complejas de contaminantes, entre los que se encuentran los metales pesados y los radionúclidos. El análisis de aerosoles atmosféricas es una de las técnicas de monitoreo ambiental más comúnmente empleada, para el estudio de la contaminación del aire. El Distrito Nacional, Capital de la República Dominicana, con una población de 965,040 habitantes y una población flotante de 1,000,000 de personas que diariamente convergen en este espacio para realizar sus actividades laborales y comerciales, presenta una densidad poblacional de 10,538 hab/km2, un elevado tráfico vehicular, generación de energía basada en combustibles fósiles, y además, un parque industrial importante dentro del casco urbano. La escasa información sobre el aporte de fuentes contaminantes, nos hace vulnerables a la posible ocurrencia de episodios críticos causados por altos niveles de contaminantes atmosféricos, por lo que se hace indispensable identificar y cuantificar los mayores emisores de contaminantes. El presente proyecto cuantificará la concentración y flujos atmosféricos de los radionúclidos: 7Be, 210Pb, 40K y 137Cs y los metales pasados: As, Cd, Pb, Ni, Co, Zn, Fe, Mn, V y Cu en las deposiciones atmosféricas totales colectadas en el Distrito Nacional, Santo Domingo, en un periodo de dos años, utilizando técnicas analíticas nucleares.
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    (Proyecto) Determinación de Metales Pesados y Radioisótopos en alimentos, agua y suelo para el aseguramiento de la Producción y Calidad Alimentaria en República Dominicana. –FONDOCYT-
    (2026) Ramón Delanoy
    La Universidad Autónoma de Santo Domingo y la Facultad de Ciencias a través del Instituto de Física está interesada en estudiar los niveles de metales pesados y radios nucleídos presente en el agua, el aire y el suelo; que podrían estar siendo ingeridos por las personas al alimentarse con productos agrícolas y pecuarios de producción nacional así como importados. También el Gobierno Dominicano tiene como interés la producción agrícola y pecuaria para garantizar alimentos de buena calidad para la población. Las técnicas analíticas nucleares serán las que se emplearán para determinar los niveles contenidos de metales pesados y radios nucleidos que se encuentren en la leche, carne, queso, huevo, víveres, pescado, vegetales, frutas, caña y cereales que normalmente la población ingiere; además se analizaran el aire, el agua y el suelo (Galán, E., et al, 2008) en las regiones de mayor producción de la República Dominicana para determinar su calidad productiva. También se incluirán regiones que podrían ser de importancia para la producción agrícola o pecuaria que actualmente no están siendo utilizadas para estos fines, pero que podrían ser incorporadas. Recientemente varias comunidades de diversos pueblos atribuyen la ocurrencia de enfermedades a la ingesta de agua y alimentos contaminados con metales pesados por el vertido de estos, supuestamente por empresas mineras que operan en la región. También se conocen de casos en otros lugares donde no existen empresas mineras. La Universidad se compromete a poner a la disposición las informaciones obtenidas en el estudio para que adopten las medidas que consideren pertinentes las entidades del Estado Dominicano que tienen que ver con la producción agrícola y pecuaria así como con la que son encargada de velar por la Seguridad Alimentaria, el Ambiente y la Salud de la población Dominicana.
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    (Proyecto) Evaluación de metales pesados en aire, suelo y sedimentos en áreas adyacentes a la central termoeléctrica Punta Catalina, Bani, República Dominicana,
    (2026) Natividad Miledy; Carime Matos
    Las cenizas generadas en la combustión del carbón contienen metales pesados, que son liberados a la atmósfera por la chimenea y se dispersan como productos sólidos y gaseosos. La mayoría de estos metales pesados llegan al suelo y las plantas por deposición húmeda o seca, lo que constituye una fuente de contaminación del aire, suelo, agua y sedimentos. Estas emisiones generan lluvia ácida que afecta severamente a los bosques y a otros ecosistemas. En la presente investigación se evaluarán los niveles de las emisiones de gases y particulados atmosféricos: SO2, NOx, CO, CO2, PM2.5, PM10 y metales pesados en las áreas adyacentes a la Central Termoeléctrica de Punta Catalina. Se modelará la dispersión territorial de los contaminantes atmosféricos, estableciendo los niveles de concentración de dichos contaminantes y su comparación con los estándares sanitarios recomendados por la Organización Mundial de la Salud, utilizando el software AERMOD. Se determinarán los niveles metales pesados (Mn, Fe, Cd, Cr, Ni, Cu, Zn, As, Hg y Pb) en aire, suelos y sedimentos, mediante la técnica de Fluorescencias de Rayos X por Energía Dispersiva y se evaluará el nivel de contaminación mediante el cálculo de diferentes índices de contaminación de aire, suelo y sedimentos.
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    (Proyecto) Materiales inteligentes en la monitorización de la salud estructural de infraestructuras civiles y de transporte.
    (2026) Jesús Olivera Cabo; Norma Febrillet
    Proponemos materiales inteligentes para la monitorización de la salud estructural de infraestructuras civiles y de transporte en República Dominicana. Numerosos sensores para cada cantidad física están disponibles comercialmente hoy. Nuestros sensores pueden medir varias cantidades físicas a la vez (multifuncional) con una sola interfaz, son resistentes a entornos alcalinos concentrados, requieren un menor consumo de energía y permiten la detección sin contacto debido a su naturaleza magnética. Otra ventaja es su fabricación de bajo costo; la posibilidad de obtener piezas continuas de material de hasta varios km de largo a partir de decenas de gramos de aleación en muy poco tiempo. El monitoreo de la salud estructural mediante una red distribuida de sensores ayudará a identificar cambios de material en tiempo real y establecer una planificación de mantenimiento real de estructuras de hormigón. República Dominicana exige soluciones efectivas para evaluar la integridad estructural y el grado de daño durante su etapa de servicio y después de eventos extremos como terremotos, huracanes. El objetivo de esta investigación es verificar la viabilidad de estos micro / nano sensores integrados para la monitorización de la salud estructural en infraestructuras civiles y de transporte y comparar su desempeño en una plataforma en República Dominicana.
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