Física, Química y Matemáticas (FQM) Universidad del País Vasco Este proyecto se enfoca fundamentalmente al estudio teórico de las propiedades estructurales y electrónicas de superficies y nanoestructuras. Una parte importante del proyecto consiste en el análisis detallado de la dinámica de la interacción entre átomos/moléculas con superficies metálicas. La relevancia del estudio de los procesos elementales que surgen en la interfase gas/sólido, tales como adsorción, disociación o recombinación de átomos y moléculas, se manifiesta en el hecho de que están presentes no sólo en nuestra vida diaria sino también en gran parte de nuestra industria actual. La oxidación y corrosión de las superficies, los catalizadores utilizados en los automóviles con objeto de reducir la emisión nociva de gases, las impurezas presentes en superficies semiconductoras, o la producción industrial de la mayoría de los compuestos sintéticos, son buenos ejemplos de la importancia de dichos procesos elementales. En este proyecto, el estudio de estos sistemas se realiza mediante la utilización de métodos ab-initio para describir la interacción entre la fase gaseosa y la superficie. Asimismo, el estudio dinámico de los procesos en la escala de los picosegundos incluye el análisis detallado de las excitaciones fonónicas y electrónicas del material. Por otro lado, para tratar condiciones de equilibrio térmico en el que la escala de tiempos de las reacciones químicas que se dan en superficies es demasiado larga para ser tratada mediante dinámica molecular, se utilizarán métodos de cinética química para calcular las constantes de reacción. Además de la interacción gas/superficie también se estudiará la interacción de fases acuosas con, en este caso, superficies minerales. Mediante el uso de cálculos de dinámica molecular y/o cinética Monte Carlo, se pretende caracterizar y entender medidas experimentales acerca de la disolución de estas superficies. Otros sistemas nanoestructurados de interés en este proyecto son materiales bidimensionales tales como las heteroestructuras de tipo van der Waals, las monocapas de dicalcogenuros de metales de transición (TMD) o el grafeno. Varios de los objetivos del proyecto están relacionados con estos materiales. En el aspecto metodológico cabe destacar el desarrollo de métodos basados en el aprendizaje automático (machine learning) y la inteligencia artificial aplicados a la ciencia de materiales. En particular, la necesidad de tratar sistemas cada vez más complejos requiere la creación de superficies de energía potencial multidimensionales complejas y flexibles para describir con precisión la interacción entre moléculas y superficies. En este sentido, las redes neuronales artificiales constituyen la herramienta elegida para resolver el problema.