Los nanocúmulos o nanopartículas (NP) son agregados que van desde unos cuantos hasta miles de átomos de una o más especies. El comportamiento de la materia a la escala nanométrica (1-100 nm) es diferente al de su comportamiento volumétrico macroscópico. Las propiedades estructurales, dinámicas y electrónicas se modifican substancialmente, lo que tiene importantes consecuencias en las propiedades físicas y químicas que presentan estos sistemas. Además del tamaño, la variación de la composición, por ejemplo, en las llamadas nanopartículas bimetálicas o nano aleaciones, puede regular las propiedades superficiales de las mismas. La estabilidad relativa de estos agregados está determinada por la competencia entre el empaquetamiento y los efectos de superficie. Más aún, cuando las NP están depositadas sobre sustratos, la interacción con estos puede modificar también dramáticamente sus propiedades superficiales, incluida su interacción con moléculas. Esto abre el camino para una gran variedad de aplicaciones actuales y potenciales.
En el IFUNAM, estos sistemas físicos se estudian teóricamente mediante cálculos mecánico-cuánticos que permiten explicar cómo varían sus propiedades fisicoquímicas con el tamaño, forma, composición e interacción con sustratos, y eventualmente predecir su comportamiento para áreas como la catálisis. Desde el punto de vista experimental, se estudia la interacción con moléculas y su transformación en la superficie de nanopartículas depositadas en sustratos activos (nanocatálisis heterogénea) utilizando reacciones modelo para protección del medio ambiente y la producción de combustibles limpios.
