Resumen. La crisis hídrica global impulsa la búsqueda de soluciones inspiradas en la naturaleza, donde plantas y organismos han desarrollado superficies capaces de captar, repeler o filtrar agua de manera altamente eficiente. Esta propuesta plantea el uso de modelos de aprendizaje automático como herramienta auxiliar en el biomimetismo para acelerar el diseño de materiales funcionales. A partir de la integración y curación de datos morfológicos, fisicoquímicos y ambientales de superficies biológicas previamente estudiadas, se construirán modelos predictivos supervisados capaces de estimar hidrofobicidad y adsorción, identificando atributos clave mediante análisis estadístico y reducción de dimensionalidad. El enfoque metodológico considera validación cruzada, optimización de hiperparámetros y desarrollo de un producto de datos que relacione propiedades estructurales con desempeño funcional, acompañado de visualizaciones interactivas que faciliten su interpretación. Se espera obtener una herramienta replicable que, además de generar artículos científicos y bases de datos estandarizadas, ofrezca directrices innovadoras para el diseño computacional de superficies orientadas a la captación de humedad y el tratamiento de agua contaminada. Al integrar inteligencia artificial con estrategias de la vida misma, este trabajo propone un puente interdisciplinar entre biología, ciencia de materiales y ciencia de datos, abriendo la posibilidad de crear materiales de cuarta generación que no solo imiten a la naturaleza, sino que también aprendan a pensar como ella en la búsqueda de soluciones sostenibles.

Resumen. Este curso aborda los fundamentos de los nanomateriales funcionales desde un enfoque biofísico, enfatizando su interacción con sistemas biológicos: se explorarán las etapas clave que van desde la síntesis a su caracterización y sus principales aplicaciones. A lo largo de las sesiones, se abarcarán conceptos clave necesarios para un mayor entendimiento de los temas, como lo son las definiciones y clasificación de nanomateriales funcionales, propiedades físicas relevantes, entre otros. También se discutirán los principales métodos de síntesis verde para la obtención de nanomateriales. Se presentarán técnicas de caracterización relevantes y se discutirán datos para el desarrollo de análisis crítico. Así mismo, se discutirá la interacción de nanomateriales y biomateriales: toxicidad, biocompatibilidad, junto con la evaluación de propiedades antimicrobianas, antioxidantes y fotocatalíticas. Finalmente, se revisarán aplicaciones actuales y perspectivas futuras en biofísica, biomedicina, conservación de alimentos y sostenibilidad ambiental.

Resumen. En este curso nos adentraremos en el fascinante mundo de la Física y la Biología Molecular, una de las intersecciones científicas de mayor impacto en las últimas décadas. Esta área ha contribuido enormemente tanto a la ciencia básica como a aplicaciones biomédicas, contribuciones que han sido reconocidas con varios Premios Nobel a lo largo de la historia, el más reciente en 2024 en el área de Química por la invención de AlphaFold, una inteligencia artificial de aprendizaje profundo que aborda y resuelve exitosamente el problema de la predicción de la estructura nativa tridimensional de las proteínas, un desafío que había permanecido sin solución durante décadas.

Durante el curso, presentaremos los conceptos básicos e introductorios de forma didáctica y accesible, de modo que los asistentes puedan aproximarse a algunos de los temas más relevantes de la Física Biológica actual. Abordaremos, por ejemplo, el plegamiento de proteínas (protein folding), la termodinámica y la física estadística que lo sustentan, la influencia de fuerzas termodinámicas y electrostáticas en las macromoléculas biológicas, y la interacción de éstas con el solvente universal —el agua—, la cual desempeña un papel fundamental en la adopción de configuraciones de mínima energía en las enzimas, entre otros temas. También discutiremos algunas de las herramientas físicas, matemáticas y computacionales necesarias para explorar este campo complejo y fascinante, entre las cuales se encuentra una de las más modernas: la teoría de grafos y redes.

Estamos seguros de que será de su interés y los invitamos a acompañarnos en este curso.

Resumen. Las superficies biológicas constituyen la primera línea de interacción entre los organismos y su entorno, y han sido moldeadas por presiones evolutivas que responden a condiciones ambientales contrastantes. En plantas, la cutícula foliar, compuesta de cutina y ceras, regula la interacción con el agua y los gases.

Su microestructura y rugosidad influyen en la repelencia al agua, la formación de películas gaseosas y la eficiencia en el intercambio gaseoso. Estudios en humedales costeros de Baja California muestran que, contrariamente a lo esperado, las especies sometidas a inundación continua presentan valores neutros de hidrofobicidad, mientras que aquellas de zonas no inundadas exhiben mayor repelencia. Esto sugiere que factores como la radiación y la desecación también han sido fuerzas selectivas determinantes en la evolución de estas superficies.

En ambientes desérticos, los escarabajos del género Eleodes del Desierto Sonorense exhiben microestructuras en sus élitros con patrones poligonales y protuberancias que varían según la humedad ambiental. Los individuos de sitios costeros más húmedos presentan mayor densidad de polígonos y ángulos de contacto más altos (≈92°), lo que indica superficies más hidrofóbicas. En contraste, los individuos de zonas interiores más secas muestran menor densidad de microestructuras y ángulos de contacto promedios de ≈70°, con tendencia a la hidrofilia. Estas diferencias sugieren una plasticidad adaptativa frente a la disponibilidad de humedad atmosférica y posibles capacidades de recolección de agua a partir de la condensación.

En conjunto, los resultados evidencian que la biofísica y bioquímica de las superficies biológicas responden a presiones evolutivas divergentes: la inundación y la hipoxia en humedales, y la escasez de agua y radiación intensa en desiertos. Estas adaptaciones no solo tienen un valor ecológico, sino que también inspiran aplicaciones biomiméticas en el diseño de superficies para captura de agua y control de humedad.

Resumen. Esta conferencia se enfoca en el desarrollo de nanomateriales y biocompositos mediante los principios de química verde, diseñados especialmente para interactuar de manera segura y eficaz con sistemas biológicos. Se dará un panorama sobre las principales metodologías de síntesis verde, basadas en extractos naturales, compuestos bioactivos, y residuos agroindustriales, que además de ser sustentables permiten obtener materiales con propiedades antimicrobianas, antioxidantes y de captura molecular. Se abordarán fenómenos como estabilidad coloidal, interacciones moleculares y biocompatibilidad. Finalmente, se presentarán materiales ampliamente usados en campos como salud (recubrimientos, implantes), alimentos (empaques activos y conservación), y medio ambiente (tratamiento de agua y captura de CO2), entre otros.

Resumen. Pendiente.