Topic: A relatively little known and recently developed facet is the use of AI to solve mathematical problems. The last includes Physics-Informed Neural Networks (PINNs), Deep Operator Networks (DeepONet) and Fourier Neural Operator Networks (FNON), among others. In the Institute of Nanoscience and Materials of Aragón (INMA), which is a joint Institute between CSIC and the University of Zaragoza, we initiated several works in the use of these techniques to solve simple differential equations. Our aim here is to extend the possible applications of these techniques to physics and go into their mathematical basis.

Supervisors: Sergio Gutiérrez Rodrigo & Luis Martín Moreno
Group: Quantum Materials and Devices (Q-MAD)
Student: Javier Colominas Villalba
Type of internship: JAE Intro ICU

Topic: A relatively little known and recently developed facet is the use of AI to solve Partial Differential Equations (PDE) by means of Physics-Informed Neural Networks (PINNs). This type of neural networks allows solving all types of differential equations, Our aim here is to continue this work going further simple differential equations, trying to solve the PDEs appearing in the problems our group is currently involved in the area of Nanophotonics, whether ordinary or partial, with one or several variables, single equations or systems of equations.
Supervisors: Sergio Gutiérrez Rodrigo & Luis Martín Moreno
Group: Quantum Materials and Devices (Q-MAD)
Student: Luis Medrano Navarro
Type of internship: JAE Intro ICU

Topic: A relatively little known and recently developed facet is the use of AI as a means to surrogate a Mathematical Operator. The technique relies on the Universal Operator Approximation Theorem, which states that a neural network with a simple hidden layer can accurately approximate any nonlinear continuous operator. This theorem suggests the use of deep networks in learning continuous operators from data. In the Institute of Nanoscience and Materials of Aragón (INMA), which a joint Institute between CSIC and the University of Zaragoza, we initiated the study of mathematical operators to solve simple differential equations, in the context of a Final Degree Project. Our aim here is to continue this work going further simple differential equations, trying to solve the PDEs appearing in the problems our group is currently involved in the area of Nanophotonics.
Supervisors: Sergio Gutiérrez Rodrigo & Luis Martín Moreno
Group: Quantum Materials and Devices (Q-MAD)
Student: Javier Pardos Cardiel
Type of internship: JAE Intro ICU

Topic: Síntesis de copolímeros bloque con termorrespuesta basados en policarbonatos alifáticos y polietilenglicol combinando técnicas de polimerización controlada y pos-funcionalización mediante química click. Estudio de las propiedades de autoensamblado en agua, caracterización de los autoensamblados y evaluación de su potencial como nanotrasportadores para la liberación controlada de fármacos.
Supervisor: Milagros Piñol
Group: Cristales Líquidos y Polímeros (CLIP)
Student: María Val-Carreres Castellote
Type of internship: Programa PI2

Topic: Desarrollo y caracterización de dispositivos fotovoltaicos de alta eficiencia y estabilidad basados en perovskita. Durante el proyecto, se optimizará el proceso de fabricación de las células solares en condiciones ambientales y se realizará un completo análisis composición-propiedades tanto de las capas individuales como de los dispositivos finales.
Supervisors: María Bernechea y Emilio Juárez
Group: Películas y Partículas Nanoestructuradas (NFP)
Student: sin asignar
Type of internship: Programa PI2

Topic: Óxidos porosos derivados de eutécticos obtenidos por fusión. Investigación de su microestructura, conducción iónica, estabilidad térmica y química en contacto con carbonatos fundidos. El estudiante estudiará la literatura previa relacionada; solidificará los materiales; realizará experimentos (conductividad, fases, microestructura, evolución); y evaluará la idoneidad de los materiales como membranas de CO2.
Supervisor: Rosa I. Merino
Group: Procesado y Caracterización de Cerámicas Estructurales y Funcionales (ProCaCef)
Student: sin asignar
Type of internship: Programa PI2

Topic: Óxidos porosos derivados de eutécticos obtenidos por fusión. Investigación de su microestructura, conducción iónica, estabilidad térmica y química en contacto con carbonatos fundidos. El estudiante estudiará la literatura previa relacionada; solidificará los materiales; realizará experimentos (conductividad, fases, microestructura, evolución); y evaluará la idoneidad de los materiales como membranas de CO2.
Supervisor: David Zueco
Group: Quantum Materials and Devices (QMD)
Student: sin asignar
Type of internship: Programa PI2

Topic: Síntesis de copolímeros bloque con termorrespuesta basados en policarbonatos alifáticos y polietilenglicol combinando técnicas de polimerización controlada y pos-funcionalización mediante química click. Estudio de las propiedades de autoensamblado en agua, caracterización de los autoensamblados y evaluación de su potencial como nanotrasportadores para la liberación controlada de fármacos.
Supervisor: Milagros Piñol
Group: Cristales Líquidos y Polímeros (CLIP)
Student: María Val-Carreres Castellote
Type of internship: Programa PI2

Topic: Óxidos porosos derivados de eutécticos obtenidos por fusión. Investigación de su microestructura, conducción iónica, estabilidad térmica y química en contacto con carbonatos fundidos. El estudiante estudiará la literatura previa relacionada; solidificará los materiales; realizará experimentos (conductividad, fases, microestructura, evolución); y evaluará la idoneidad de los materiales como membranas de CO2.
Supervisor: Rosa I. Merino
Group: Procesado y Caracterización de Cerámicas Estructurales y Funcionales (ProCaCef)
Student: sin asignar
Type of internship: Programa PI2

Topic: El presente proyecto se centrará en el desarrollo de precursores poliméricos y su estructuración mediante técnicas avanzadas de fabricación aditiva disponibles en el Laboratorio de Manufacturación Avanzada, para la generación de estructuras biomiméticas que permitan emular diferentes aspectos de los tejidos vivos en la búsqueda de modelos in vitro que sirvan de plataformas para acelerar la investigación biomédica. En este proyecto el estudiante se familiarizará con técnicas de manufacturación aditiva para la fabricación de estructuras vasculares en hidrogeles poliméricos. En particular adquirirá formación en la técnica de estereolitografía con luz ultravioleta (SLA), abarcando la generación de ficheros CAD, la preparación de formulaciones fotopolimerizables que resulten en hidrogeles adecuados para fabricación con esta técnica, la impresión 3D y el post-procesado de los materiales para la obtención final de las estructuras biomiméticas buscadas. El estudiante se familiarizará asimismo en la caracterización estructural de estos sistemas mediante microscopías ópticas y electrónicas, así como en la caracterización mecánica de los materiales resultantes.
Tutor: Carlos Sánchez Somolinos.
Group: Advanced Manufacturing Laboratory (AML)
Student: Fernando Melero García
Type of internship: Programa PI2

Topic: Se llevará a cabo la fabricación y caracterización de películas delgadas sobre electrodos metálicos o de base carbonosa mediante el uso de técnicas de “abajo-arriba” (Langmuir-Blodgett,SA, o electrografting) para su incorporación en dispositivos electrónicos moleculares).
Supervisor: Santiago Martín Solans.
Group: Ensamblaje de Materiales y Modificación de Superficies (ENMA)
Student: Alejandro Gómez González
Type of internship: Programa PI2

Topic: El estudiante aprenderá a utilizar láseres pulsados de alta potencia para el procesado de materiales y empleará la microscopía electrónica y la confocal como técnicas de caracterización. Con estos sistemas láser realizará tratamientos sobre superficies habituales en aerogeneración y aeronáutica en donde la formación de hielo es importante por la pérdida de eficiencia energética que genera.
Supervisor: Luis Angurel Lambán.
Group: Láser, Energía y Materiales Avanzados (LEMA)
Student: Javier Frechilla
Type of internship: Programa PI2

Topic: Tratamientos superficiales en materiales de interés biomédico mediante láser pulsado infrarrojo. Caracterización estructural (difracción de rayos X), microestructural (microscopía electrónica de barrido), mecánica (dureza, desgaste), de resistencia a la corrosión, mojabilidad superficial (ángulo de contacto) y biocompatibilidad.
Supervisor: Miguel Castro Corella & José Ángel Pardo Gracia
Group: Multifunctional Molecular Magnetic Materials (M4)
Student: Alberto García
Type of internship: Programa PI2

Topic: Desarrollo y caracterización de dispositivos fotovoltaicos de alta eficiencia y estabilidad basados en perovskita. Durante el proyecto, se optimizará el proceso de fabricación de las células solares en condiciones ambientales y se realizará un completo análisis composición-propiedades tanto de las capas individuales como de los dispositivos finales.
Supervisors: María Bernechea Navarro & Emilio Juárez Pérez
Group: Películas y Partículas Nanoestructuradas (NFP)
Student: not designated
Type of internship: Programa PI2

Topic: Óxidos porosos derivados de eutécticos obtenidos por fusión. Investigación de su microestructura, conducción iónica, estabilidad térmica y química en contacto con carbonatos fundidos. El estudiante estudiará la literatura previa relacionada; solidificará los materiales; realizará experimentos (conductividad, fases, microestructura, evolución); y evaluará la idoneidad de los materiales como membranas de CO2.
Supervisors: Rosa I. Merino Rubio
Group: Procesado y Caracterización de Cerámicas Estructurales y Funcionales (ProCaCef)
Student: not designated
Type of internship: Programa PI2

Topic: La corrosión por influencia microbiológica (MIC) ejerce graves efectos nocivos sobre los materiales. Los microorganismos reductores de sulfatos y la corrosión por influencia microbiológica inducida por metanógenos representan graves problemas en la industria petrolera y en otros sectores. Recientemente, se ha demostrado que los molibdatos controlan la acidificación microbiana. En este TFM, el estudiante sintetizará una serie de polioxomolibdatos y evaluará su capacidad para inhibir la proliferación de bacterias anaerobias y prevenir la corrosión influenciada por microbios. Esta investigación está relacionada con la Acción COST “EuroMIC” y se ha desarrollado en colaboración con la Dra. Andrea Koerdt en el Instituto Federal de Investigación y Ensayo de Matriales (BAM, Berlín). Los recubrimientos antimicrobianos de polioxomolibdato se estudarán en columnas de flujo multipuerto desarrolladas en el BAM utilizando una combinación de métodos analíticos (ToFSIMS/ SEM-EDS/SEM-FIB/TEM/XPS/etc.).
Supervisor: Scott G. Mitchell
Group: Biofuncionalización de Nanopartículas y Superficies (BIONANOSURF)
Student: Mariella Malefioudaki
Type of internship: Programa PI2

Topic:El estudiante se familiarizará con las técnicas básicas de óptica cuántica, ecuaciones maestras, sistemas luz-materia, métodos del espacio de fase, transformación de polaron, etc. Su proyecto versará sobre la interacción de sistemas cuánticos discretos a guías de onda con énfasis en dinámicas no Markovianas. Se explorará también diversos regímenes de acoplo. Para ello, el estudiante desarrollará códigos numéricos basados en Python y desarrollará el análisis teórico para entender los resultados.
Supervisor: David Zueco Láinez
Group: Quantum Materials and Devices (Q-MAD)
Student: not designated
Type of internship: Programa PI2

Topic: El estudiante preparará cultivos celulares tratados con nanopartículas termométricas. El estudiante tilizará dichos cultivos celulares en experimentos de imagen de temperatura intracelular de temperatura y en el seguimiento de la temperatura intracelular en función de la actividad mitocondrial.
Supervisor: Ángel Millán
Group: Bio-Funcionalización de Nano-Particulas y Superficies (bioNANOsurf)
Student: not designated
Type of internship: Programa PI2

Topic: Desarrollo de nuevos nanosistemas para la liberación controlada de fármacos y moléculas de señalización en la inhibición de la inflamación en el tratamiento de la artrosis.
Tareas: Síntesis y caracterización de los sistemas nanoestructurados basados en polímeros cargados con moléculas terapéuticas frente a inflamación y estrés oxidativo. Estudio de la citocompatibilidad y eficacia in vitro.
Supervisor: Manuel Arruebo
Group: Películas y Partículas Nanoestructuradas (NFP)
Student: Alida Monreal López
Type of internship: Programa PI2

Topic: Las DSSC (dye sensitized solar cells) han suscitado en los últimos años un gran interés debido a las ventajas que presentan con respecto a otras tecnologías: bajos costes de fabricación, facilidad de procesado, posibilidad de emplear sustratos flexibles y, sobre todo, por su excelente respuesta en condiciones de luz artificial.
El TFM que se propone consta de 3 fases:
1.- Se sintetizarán y se caracterizarán diversos colorantes orgánicos fotoactivos de tipo p y n, siguiendo los protocolos habituales en un laboratorio de química orgánica.
2.- Se construirán prototipos o módulos fotovoltaicos de pequeño tamaño que se caracterizarán iluminando tanto con luz artificial de tipo led, como con un simulador solar.
3.- Se estudiará la viabilidad de utilizar las moléculas sintetizadas en procesos de water splitting (fotosíntesis artificial) para la producción de hidrógeno a partir de energía fotovoltaica.
Supervisor: Santiago Franco
Group: Sistemas pi-funcionales fotoactivos
Student: not designated
Type of internship: Programa PI2

Topic: Cultivos bacterianos, extracción de vesículas extracelulares y caracterización de las mismas. Cultivos de células eucariotas tumorales y no tumorales, tratamientos de estos con vesículas extracelulares. Internalización de nanopartículas en vesículas extracelulares y caracterización. Cuantificación de metabolitos: preparación de las muestras para análisis por UPLC. Técnicas de microscopía.
Supervisors: Ana Martín Pardillos y Jesús Santamaría
Group: Películas y Partículas Nanoestructuradas (NFP)
Student: Marcos Orduña Polo
Type of internship: Programa PI2

Topic: Desarrollo y caracterización de dispositivos fotovoltaicos de perovskita eficientes y de alta estabilidad para su integración en edificios “building-integrated photovoltaics (BIPV)”. En el proyecto se optimizará el proceso de fabricación de las células solares sobre sustratos cerámicos y se realizará un completo análisis composición-propiedades.
Supervisors: Emilio Juárez y Cristina Momblona
Group: Películas y Partículas Nanoestructuradas (NFP)
Student: not designated
Type of internship: Programa PI2

Topic: Síntesis de copolímeros bloque con termorrespuesta mediante técnicas de polimerización controlada y química click. Caracterización estructural y de su termorrepuestas. Estudio de las propiedades de autoensamblado en agua, caracterización de los autoensamblados y evaluación de su potencial como nanotrasportadores para la liberación controlada de fármacos.
Supervisor: Milagros Piñol
Group: Cristales Líquidos y Polímeros (CLIP)
Student: Alicia Martínez Visus
Type of internship: Programa PI2

Topic: Síntesis y caracterización de nanocristales semiconductores. Fabricación y caracterización de dispositivos fotovoltaicos empleando los nanocristales sintetizados. Durante el proyecto, se optimizará el proceso de fabricación de las células solares en condiciones ambientales y se realizará un completo análisis composición-propiedades tanto de las capas individuales como de los dispositivos finales.
Supervisors: María Bernechea y Cristina Momblona
Grupo: Películas y Partículas Nanoestructuradas (NFP)
Student: Marcos Rueda
Type of internship: Programa PI2

Topic: Desarrollo de nanomateriales para almacenamiento de energía: • Síntesis y caracterización de nanomateriales y nanocomposites. • Fabricación de electrodos empleando nanomateriales y nanocomposites. • Evaluación de la capacidad o capacitancia en baterías de ion-sodio o supercondensadores.
Supervisors: María Bernechea y María Pilar Lobera
Group: Películas y Partículas Nanoestructuradas (NFP)
Student: not designated
Type of internship: Programa PI2

Topic: Este trabajo se enfoca en la preparación de materiales orgánicos funcionales a partir de moléculas que, mediante interacciones supramoleculares como enlace de hidrógeno y apilamiento “pi”, den lugar a ordenaciones cristal líquido en las que las moléculas se apilen formando nanoestructuras columnares. Las actividades a realizar son: • Síntesis química de moléculas orgánicas • Caracterización química utilizando técnicas habituales en química orgánica. • Caracterización de las propiedades cristal líquido • Preparación y caracterización de nanoagregados en disolución • Estudio de las propiedades semiconductoras y fluorescentes • Búsqueda de bibliografía relacionada con el tema.
Supervisors: Teresa Sierra y Blanca Ros
Group: Cristales Líquidos y Polímeros (CLIP)
Student: Daniel Jiménez Bernal
Type of internship: Programa PI2

Topic: Óxidos porosos derivados de eutécticos obtenidos por fusión. Procesabilidad, microestructura, conducción iónica, estabilidad térmica y química en contacto con carbonatos fundidos. El estudiante estudiará la literatura previa relacionada; solidificará los materiales; realizará experimentos (conductividad, fases, microestructura, evolución); y evaluará los materiales como membranas de CO2.
Supervisor: Rosa Isabel Merino
Group: Procesado y caracterización de cerámicas estructurales y funcionales (PROCACEF)
Student: not designated
Type of internship: Programa PI2

Topic: La conjugación de elementos de carácter inorgánico y de carácter orgánico a menudo permite obtener materiales con propiedades mejoradas para aplicaciones en energía o en catálisis entre otros. Los polioxometalatos (POM) – clústeres nanométricos de óxidos metálicos (principalmente W, Mo, y V) – son compuestas catalíticos que además se destacan por sus propiedades bioactivas. Entre ellas destacan sus propiedades antivirales, anticancerígenas y antimicrobianas. La aplicación biomédica de los POM, en forma de iones de clusteres, materiales híbridos y nanopartículas basadas en POM, se ha triplicado en la última década.
En este TFM se propone llevar a cabo investigación con materiales que combinan polipéptidos con polioxometalatos para obtener materiales antimicrobianos con mejores propiedades. Por un lado, la polimerización de apertura de anillo de N-carboxianhidridos de aminoácidos nos permite obtener, de forma sencilla y rápida, polipéptidos que emulan características de péptidos naturales.
El trabajo que se plantea consiste en la preparación de una serie híbridos polioxometalato-polipéptido para lo que se utilizará un grupo amino sobre un polioxometalato Wells Dawson para iniciar la polimerización de los monómeros (derivados del ácido glutámico). Las moléculas objetivo tendrán carácter de macroanfífilos y como tales se estudiarán las estructuras que formen en disolución, su efecto en la actividad catalítica (reacciones de oxidación), y su actividad antimicrobiana (frente a hongos y bacterias).
Durante el trabajo se utilizará técnicas de síntesis incluyendo el uso de línea schlenk y caracterizará monómeros polioxometalatos y polímeros mediante RMN, FTIR y espectrometría de masas. Para los polímeros se empleará además la cromatografía de exclusión de tamaño. Los materiales preparados también se estudiarán en cuanto a su comportamiento en disolución por dispersión dinámica de la luz, y técnicas de microscopía electrónica de barrido (SEM) y transmisión (TEM), mientras que la actividad catalítica se estudiará mediante ensayos colorimétricos. Se llevará a cabo la evaluación de la actividad antimicrobiana frente a hongos y bacterias a través de ensayos estandarizados de la microbiología, las técnicas de fluorescencia para la detección de ROS (p. ej. DCFH), así como el estudio de la formación de biofilm y de su matriz extracelular (mediante cristal violeta, SEM y TEM).
Desde un punto de vista más general se tendrá la oportunidad de desarrollar un pequeño proyecto, enfrentándose a problemáticas reales de investigación de laboratorio y aprendiendo como gestionarlas. El objetivo es que al finalizar el estudiante sea autónomo en el laboratorio y que sea capaz de seleccionar las técnicas experimentales más adecuadas, así como de analizar e interpretar los resultados.
Tendrá oportunidades de exponer los resultados de su investigación en seminarios de grupo y reuniones de proyecto, y recibirá toda formación complementaria relevante para estos aspectos.
Tutores: Scott Mitchell y Rafael Martín
Group: Bio-Funcionalización de Nano-Particulas y Superficies (bioNANOsurf)
Student: Paula Novella
Type of internship: Programa PI2

Topic: Diseño, síntesis, procesado y evaluación de nuevos materiales orgánicos funcionales
Supervisor: Milagros Piñol
Group: Cristales Líquidos y Polímeros (CLIP)
Student: Ester Maza Castán
Type of internship: JAE Intro ICU

Topic: Procesamiento y caracterización de materiales para aplicaciones energéticas
Supervisor: Miguel Á. Laguna
Group: Procesado y Caracterización de Cerámicas Estructurales y Funcionales (ProCaCef)
Student: Rocío Vázquez Martínez
Type of internship: JAE Intro ICU

Topic: Estudios teóricos y experimentales de la física de materiales y nanosistemas
Supervisor: José Mª de Teresa
Group: Nanofabricación y microscopías avanzadas (NANOMIDAS)
Student: Juan Ignacio Ocaña Parral
Type of internship: JAE Intro ICU

Topic: Aplicaciones biológicas y biomédicas de biomateriales estructurales y nanopartículas
Supervisor: Mª Valeria Grazú
Group: Biofuncionalización de Nanopartículas y Superficies (BIONANOSURF)
Student: María Gracias Sanjoaquín
Type of internship: JAE Intro ICU

Topic: Estudio de materiales magnéticos de interés tecnológico
Supervisor: Cristina Piquer Oliet
Group: Multifunctional Molecular Magnetic Materials (M4)
Student: not designated
Type of internship: JAE Intro ICU

Topic: Diseño, síntesis, procesado y evaluación de nuevos materiales orgánicos funcionales
Supervisor: Milagros Piñol
Group: Cristales Líquidos y Polímeros (CLIP)
Student: Víctor Manuel Antón Esteban
Type of internship: JAE Intro ICU

Topic: Procesado y caracterización de materiales para aplicaciones en energía y medioambiente
Supervisor: Miguel Á. Laguna
Departament: Materiales para la energía y el medioambiente (MEM)
Student: Hugo Romero Bernad
Type of internship: JAE Intro ICU

Topic:Estudios teóricos y experimentales de la física de materiales y nanosistemas
Supervisor: José Mª de Teresa
Departament: Física de Materiales y Nanosistemas (FMN)
Student: not designated
Type of internship: JAE Intro ICU

Topic: Aplicaciones biológicas y biomédicas de biomateriales y nanopartículas
Supervisor: Mª Valeria Grazú
Departament: Bio-nano-medicina (BNM)
Student: Mario Belio Miranda
Type of internship: JAE Intro ICU

Topic: Nuevas microscopías basadas en radiación de sincrotrón para el estudio de materiales magnéticos de interés tecnológico
Supervisor: Cristina Piquer Oliet
Group: Radiación Sincrotrón y Materiales: Investigación básica y Aplicaciones (RASMIA)
Student: not designated
Type of internship: JAE Intro ICU

Topic: El estudiante beneficiario ampliará su formación en:
a) el trabajo experimental de un laboratorio de química orgánica, llevando a cabo distintas reacciones orgánicas. Utilizando técnicas básicas de laboratorio y otras más especializadas, ampliará su formación multidisciplinar en síntesis y purificación de compuestos orgánicos anfifílicos de tipo bent-core. Aplicará y ampliará sus conocimientos en la realización e interpretación de espectros de RMN, FTIR, UV-vis y EM.
b) el desarrollo de diferentes procesos de ensamblado supramolecular (mesofases, agregados, geles y coloides cristal líquido) y la caracterización de los materiales mediante técnicas especializadas tales como microscopía óptica con luz polarizada, de análisis térmico (DSC y TGA) y microscopias de alta resolución (SEM, TEM), así como la evaluación de sus propiedades funcionales.
Supervisor: Blanca Ros
Group: Cristales Líquidos y Polímeros (CLIP)
Student: Cristina Álvarez Solana
Type of internship: PI2