Modificación de la morfología de superficies de materiales y síntesis de nanopartículas en sólidos usando haces iónicos. También, se diseñan y fabrican estructuras nanométricas ordenadas por litografía con nanoesferas.
Caracterización espectroscópica del patrimonio cultural: Objetos arqueológicos, geológicos, artísticos, sustancias naturales, y sustancias sintéticas.
Investigación básica de las propiedades de materiales dosimétricos expuestos a radiación densamente ionizante, a partir de experimentos y simulaciones atómicas y moleculares.
Optimización y dosimetría de técnicas de imagen preclínica -microPET/SPECT/CT, ultrasonido- e imagen clínica -mamografía, medicina nuclear, ultrasonido- para detección y tratamiento de enfermedades. También, se desarrollan sistemas de liberación de fármacos/radionúclidos y medios de contraste en seres vivos.
Desarrollo de instrumentación e implementación de técnicas de imagen molecular, basadas en nuevos detectores y algoritmos, aplicadas al estudio de animales pequeños y la glándula mamaria.
Simulación Monte Carlo (PENELOPE, GATE, EGSnrc) del transporte de radiación ionizante en materia y sus aplicaciones en imagenología y radioterapia. También, dosimetría de película radiocrómica y numérica.
Estudio de fuentes galácticas y extra-galácticas de rayos gamma de muy alta energía.
Estudio de rayos cósmicos a energías de 1 TeV a 1 PeV.
Estudios sobre la producción y dinámica de interacción de núcleos y antinúcleos en los proyectos internacionales ALICE, AMS y ISSCREAM.
Desarrollo de la instrumentación para estudios nucleares y sus diversas aplicaciones, incluyendo la imagenología con muones.
