Investigación

(Hasta octubre 2024)

La Dirección General de Investigación e Innovación, adscrita al Vicerrectorado de Investigación, coordina y facilita las actividades de investigación e innovación en Yachay Tech con el apoyo de un comité formado por gestores de investigación de cada escuela. Conoce nuestra producción científica, proyectos y participación en redes científicas nacionales e internacionales.

Convocatorias

Misión

Contribuir a fomentar la investigación y la innovación en Yachay Tech mediante una gestión participativa de todas las escuelas de nuestra universidad a fin de contribuir a:

• La definición, evaluación y consolidación de proyectos, grupos y redes de investigación.
• La identificación, difusión y reconocimiento de los logros de proyectos y publicaciones.
• La actualización y capacitación del personal académico mediante seminarios, cursos, promoción y asistencia a eventos científicos.
• La búsqueda de recursos financieros en organismos e instituciones nacionales e internacionales.

Líneas de Investigación

Tecnologías de conservación y alimentos funcionales

Valorización de recursos autóctonos a partir del aprovechamiento de subproductos
Componentes bioactivos de alimentos de diversas fuentes
Tecnologías emergentes para la conservación de alimentos

No es algo desconocido, que Ecuador es un país rico en diversidad de productos agrícolas cuyas propiedades funcionales (materias primas y subproductos) aún no han sido lo suficientemente aprovechadas. Esto es positivo, si pensamos en la potencialidad que hay para poder realizar investigaciones destinadas a la valorización de productos autóctonos y el aprovechamiento de subproductos de distintas fuentes (Zambrano S, 2014), como para la preparación y caracterización a partir de residuos orgánicos con valor agregado, nutricional e inocuos. A nivel agroindustrial, diversas materias primas son transformadas mediante la realización de distintas operaciones unitarias para poder darles un valor agregado y facilitar de esa forma su consumo. Sin embargo, esto resulta también en la producción de residuos que en algunos casos podría convertirse en un problema de contaminación ambiental en agua, suelos, atmósfera y nichos ecológicos (Cury y col, 2017). Igualmente, se sabe que estos subproductos son una fuente de compuestos con funcionalidad tecnológica o nutricional, por mencionar un ejemplo un alto contenido de antioxidantes (compuestos polifenólicos) que puede tener un efecto beneficioso para la salud es obtenido de residuos del procesamiento de cítricos (Londoño-Londoño y col, 2010). Por consiguiente, es importante el desarrollo de nuevas técnicas y métodos para poder darle un aprovechamiento a los subproductos generados del procesamiento agroindustrial (Méndez, 1995), que finalmente se pudieran utilizar en alimentos para consumo humano, animal o que sean destinados para aplicaciones industriales. Los estudios podrían estar dirigidos a caracterizar distintos subproductos agroindustriales utilizando diferentes métodos para evaluar su posible aplicación como aditivos naturales, agentes antimicrobianos, entre otros que permitan producir alimentos funcionales sin aditivos químicos (pueden ser cancerígenos). Esta alternativa sin duda ayudaría en dos sentidos, a disminuir el impacto ambiental con el uso de los subproductos y al diseño de alimentos con un impacto positivo en la salud.

Tecnologías de envases y embalajes

Plásticos biodegradables
Optimización de procesos agroindustriales con énfasis en el mejoramiento de la productividad en la línea de empaque
Nanotecnología y su relación con el desarrollo de envases inteligentes

Actualmente los dos principales factores que rigen la elección de alimentos por parte del consumidor son: que el alimento resulte saludable y de fácil preparación. Como respuesta a dichos cambios, la industria agroalimentaria ha desarrollado nuevas tecnologías de producción y conservación de los alimentos que garantizando su calidad e inocuidad permiten la prolongación de su vida útil. En este contexto, los nuevos sistemas de envasado están llamados a desempeñar un papel clave en la comercialización de alimentos con mayores estándares de calidad (Centro de Vigilancia Sanitaria Veterinaria, 2007). Aunado a esto, el área de tecnologías de envases y embalajes tiene una constante evolución debido a factores como la globalización, el desarrollo de avances tecnológicos, innovación en diseños y aspectos ambientales. Es importante mencionar que la tasa de crecimiento en dicha industria es del 5% anual, simplemente en el 2016 representó US $820 mil millones de dólares (Inteligencia de mercados, 2016). En relación a este tema va ligada la normatividad de cada país y las exigencias del mercado, que suelen ser cambiante acorde al desarrollo de tecnologías o necesidades propias de distintos segmentos. Las tendencias actuales en el diseño de empaques se pueden agrupar así: convenientes e inteligentes, amigables con el medioambiente, personalizados, flexibles/rígidos, comestibles y funcionales. A nivel latinoamericano, Perú tiene avances relevantes en este rubro, debido a que en los últimos años ha invertido recursos y tiempo para mejorar logrando satisfacer demandas nacionales e internacionales. En Ecuador, tenemos que realizar aportes en esa línea para poder impulsar el desarrollo de envases y embalajes el cual será importante siempre en toda cadena logística y poder mantener los productos en óptimas condiciones, esto ayuda el transporte interno de productos y potencializa también la internacionalización de productos locales con potencial exportable.

Desarrollo e innovación de productos y procesos industriales

Innovación relacionada al desarrollo de nuevos productos utilizando materia prima local
Biotransformación (materias primas y alimentos)
Inocuidad de alimentos

El desarrollo de nuevos productos realmente es una de las actividades que mayor competitividad generan a nivel empresarial y de países. Sin embargo, implica una compleja interacción de factores 13 técnicos y comerciales. Desde el punto de vista técnico, se debe considerar la interacción de los ingredientes con la matriz alimentaria para por ejemplo producir un alimento más saludable, o las tecnologías de conservación a emplear para conseguir un producto de alto valor nutricional, sensorialmente apetecible y con una vida de anaquel prolongada. Si nos referimos al punto de vista comercial, debemos desarrollar productos que suplan las necesidades específicas de los consumidores y que permitan su aceptación en el mercado. No es un tema sencillo, porque cada uno de estos aspectos depende de situaciones económicas de los países, del segmento del mercado al que nos dirigimos y de las tendencias propias en el mercado que cambian con el tiempo (AINIA, 2016). El objetivo del desarrollo de esta línea, es investigar aspectos relacionados a distintas materias primas de la localidad y buscar alternativas innovadoras de industrialización, para evitar pérdidas de producción, garantizando el valor nutricional y la inocuidad de los alimentos. A mediano plazo, estaríamos impulsando el desarrollo de microempresas, logrando hacer transferencia de conocimiento y tecnología a comunidades locales donde podamos desarrollar distintas iniciativas colaborativas.

Riego

Manejo de suelos
Sistemas hídricos

Ecuador es identificado como un país altamente productivo y de oportunidades, pero al igual que muchos otros países en proceso de industrialización, se sabe que la tasa acelerada del crecimiento de sus importaciones es mayor al de sus exportaciones. Esto deriva en lo que en términos económicos se conoce como una estructura productiva desequilibrada (Diamand M, 1972). Por tal razón, existe una necesidad para los países en desarrollo de diversificar sus actividades productivas y el procesamiento de sus materias primas, para evitar que el año 2030 se encuentren en situaciones inferiores al compararse con otros países referentes a logros económicos y sociales alcanzados en la última década (Unctad y FAO, 2017). Se sabe que apoyar al sector agrícola del país, fomentar la implementación de tecnologías en procesos productivos, e invertir en educación son algunas alternativas que promoverán el desarrollo del país en diversos sectores. Por esa razón, la Universidad Yachay Tech, a través de la carrera de Agroindustria Alimentaria (aprobada en Mayo 2020) con una reciente asignación de tierras agrícolas que estarán a cargo de la misma carrera, tiene como prioridad empezar a trabajar en la preparación del suelo y planificación de sistemas de riego para desarrollar las actividades agrícolas y pecuarias, que a muy corto plazo mostrarían resultados de un modelo de autogestión propuesto efectivo.

Ecología, conservación y servicios ecosistémicos

Biodiversidad y estructura de comunidades
Biogeografía y filogenética
Biología de la conservación
Identificación de especies centinelas
Ecología evolutiva y funcional
Servicios ecosistémicos (ver también Escuela de Agrociencias)
Agroecología y cultivos nativos (ver también Escuela de Agrociencias)

Con el 20% del territorio megadiverso ecuatoriano dentro del Sistema Nacional de Áreas Protegidas (SNAP), la conservación de la biodiversidad y los procesos ecológicos que dependen de ella es una prioridad para el Ecuador. La Escuela contribuirá a la descripción de esta vasta biodiversidad y desarrollará estudios ecológicos y biogeográficos que ayuden a proteger especies nativas, con un énfasis en especies endémicas y amenazadas, y especies nativas de interés social o económico, incluyendo aquellas que han sido domesticadas. La identificación de especies centinelas o biosensoras nativas de cada región del país permitirá establecer variaciones en hábitats ecológicos, las cuales podrán ser correlacionadas con impactos naturales y/o acciones antropogénicas para 23 la toma de medidas de conservación. La Escuela trabajará en programas de conservación ex situ, in situ o quías in situ, incluyendo estrategias de reforestación y restauración ecológica. El Jardín Botánico Yachay, que será operado por personal de infraestructura e investigación cualificado, colaborará activamente en dichos proyectos de conservación. La ecología evolutiva y funcional será el vínculo entre la genética y su aplicación en la conservación de especies y los servicios eco sistémicos que éstas proveen. Estos servicios no solo hacen posible nuestra vida y existencia como especie y civilización, sino que sostienen también muchas actividades productivas, tanto en zonas agrícolas como en áreas urbanas.

Microbiología

Microbiología general
Ecología microbiana
Patogenicidad
Bioremediación

Desarrollo de estrategias antimicrobianas concretas para el agro y acuicultura, como ser enfoques de control biológico para el control de plagas y enfermedades de cosechas y ganado. Biotecnologías específicas para remover contaminantes del suelo, aire y agua, para de este modo contribuir al control de la calidad de la producción agropecuaria en el Ecuador. Gestión de recursos microbianos para el desarrollo de productos basados en microorganismos vivos (prebióticos y ovoproductos) y producción de compuestos y moléculas en cultivos masivos de microorganismos. Ecosistemas microbianos, simbiosis, y ciclos de nutrientes. Estudio y aplicación de tecnologías de vanguardia como la genética, genómica, meta genómica, bioinformática, biotecnología y otros para contribuir al desarrollo tecnológico en el Ecuador. Infecciones humanas y vegetales, para abordar problemas médicos y de salud pública, que van desde agua limpia y suelo hasta nuevas epidemias como la del virus del Zika, así como la prevención de pérdidas en cultivos y ganado. El concepto de gestión de recursos microbianos (o MRM por sus siglas en inglés) será el principio rector en investigaciones que abarquen toda la gama desde la comprensión ecológica y la mitigación biotecnológica de la contaminación por hidrocarburos en suelos y acuíferos hasta el papel de las microbianas en el cambio global.

Biología y sistemas acuáticos

Acuicultura
Microalgas y sus aplicaciones
Ecología de ambientes marinos y lacustres
Automatización de parámetros de calidad de agua
Bioenergía

Biología marina, acuicultura y biotecnología de algas. Esto será de interés directo para mejorar las industrias relevantes para Ecuador, como el camarón y la tilapia, y para desarrollar nuevos productos acuícolas, por ej. Novedosos suplementos nutricionales de algas y plantas. Además, se explotará la biomasa de algas para la evaluación de lípidos de grado biocombustible y materiales nanoestructurados. El desarrollo e implementación de instrumentación “in situ” para monitorear la calidad de agua de estanques de cultivo permitirá establecer los mejores parámetros de producción, 24 de acuerdo a las condiciones de producción, así como ayudar en la predicción de producciones en cada ciclo. La comprensión básica de la dinámica de los ecosistemas marinos, los impactos antropogénicos (por ejemplo, la contaminación plástica) y la evolución influyen directamente en los estudios de hábitats emblemáticos, como las Islas Galápagos, en estrecha cooperación con la Escuela de Ciencias de la Tierra Energía y Ambiente, con impacto directo tanto en la biología de la conservación como en el ecoturismo. Conversión de biomasa, biorefinería y bioenergía, un área de investigación clave dentro de la nueva bioeconomía circular que es importante para un medio ambiente limpio junto con un futuro energético sostenible y la seguridad alimentaria en Ecuador. La lignocelulosa de las paredes celulares de las plantas representa con mucho la mayor materia prima orgánica renovable de la Tierra y puede explotarse en tierras no cultivables para dar lugar a industrias totalmente nuevas de productos químicos biológicos, materiales y energía verde que reemplazarán progresivamente a las de origen fósil. Además, se evaluarán otras fuentes de biomasa, como los residuos agroalimentarios y las algas (incluidas las algas marinas de la costa del Pacífico) a través del concepto de biorefinería para la producción de biocombustibles, productos químicos de plataforma e ingredientes de alto valor. Se realizará un esfuerzo importante para vincular la valoración de la biomasa con la producción de alimentos primarios.

Biología celular, biología molecular y genética

Inmunoterapia
Farmacobiología
Biología Molecular de plantas
Toxicología in vitro
Genética
Bioinformática

Biología celular y molecular, Inmunoterapia y producción de anticuerpos, y farmacobiología, para ayudar a crear una industria nacional que descubra nuevos principios activos para medicamentos, vacunas y diagnósticos médicos muy necesarios para la población ecuatoriana. Los rápidos avances en la biología celular que utilizan células eucariotas, híbrido más, células madre y cultivos de tejidos especializados proporcionarán no sólo conocimientos fundamentales sobre la salud y la enfermedad, sino que también ofrecerán las herramientas y el conocimiento para un sector biofarmacéutico tan importante para el sistema de salud. Estudio de infecciones humanas, animales y vegetales, dirigidas a abordar problemas médicos y de salud pública, así como la prevención y control tanto de enfermedades humanas como aquellas que afligen a ganado y cultivos. La Escuela liderará los esfuerzos de investigación para comprender las bases genéticas y epigenéticas del desarrollo de organismos y la respuesta a estreses bióticos y abióticos que establecerán la base para el desarrollo de nuevas biotecnologías para mejorar las exportaciones ecuatorianas importantes, como camarones, plátanos, cacao y flores, y desarrollar nuevos productos agrícolas y nutricionales en Ecuador. También apuntamos a liderar los esfuerzos de secuenciación del genoma de plantas y cultivos endémicos que ayudarán en los futuros programas de mejoramiento y proporcionarán información importante sobre la función y evolución básica de los organismos.

Biomedicina

Biomecánica y Ortopedia
Telemedicina, Bioinformática Médica e Inteligencia Artificial Clínica.
Biosensores
Nanomedicina y Nanobiotecnología
Epidemiología
Investigaciones COVID-19
Biomateriales de uso médico
Biomateriales para aplicaciones en el agro
Biomateriales para remediación de suelos y aguas

La Biomedicina ha surgido de una especialización interdisciplinaria que busca cerrar la brecha entre la ingeniería y la medicina, combinando el diseño y las habilidades de resolución de problemas de la ingeniería con las ciencias biológicas médicas para avanzar en el tratamiento de la atención médica, incluido el diagnóstico, la monitorización y la terapia. La investigación en Ingeniería Biomédica tiene una clara orientación hacia el desarrollo de nuevas técnicas y productos con aplicación directa en los ámbitos de la Medicina y Salud Humana. Desde la síntesis de nuevos biomateriales hasta el diseño y fabricación de prótesis y equipos médicos diagnóstico como biosensores, pasando por las nuevas tecnologías médicas de vanguardia como la Nanomedicina, y la Inteligencia artificial, sin olvidar la contribución de los nuevos métodos de prospección epidemiológica constituyen áreas de innovación con un gran potencial en el cuidado de la salud del siglo XXI. Con la pandemia de la COVID-19 se crearon varias necesidades de investigación. Se requiere entender su epidemiología, estudiar patrones de carga viral en pacientes, determinar la distribución de variedades predominantes en la Zona 1 y encontrar posibles medicamentos para su tratamiento.

Biomateriales

Nanomateriales
Biomateriales para aplicaciones médicas
Biomateriales para aplicaciones en el agro
Biomateriales para remediación de suelos y aguas

Plantas, hongos, animales y bacterias producen biopolímeros que se pueden aplicar en muchos contextos dentro de la biotecnología, con aplicaciones en la medicina, el agro, como en la bioremediación de suelos y aguas. En la medicina aplicaciones varían entre materiales quirúrgicos a materiales que reducen la posibilidad de producir biofilms a sistemas de aplicación de medicinas. En este sentido, la síntesis de nanomateriales es un área de vanguardia para mejorar sistemas de diagnóstico y direccionamiento de fármacos hacia su sitio de acción.

El agro se beneficia con sistemas de administración de pesticidas, retención de aguas, entre otros. Finalmente, el desarrollo de biomateriales para remediación de suelos y aguas de ecosistemas contaminados permitirá establecer, por un lado, los niveles de contaminación presente por medio de la biodisponibilidad del contaminante, así como identificar los agentes de polución de mayor toxicidad para la flora y fauna del lugar. Finalmente, la implementación de biomateriales para remediación puede ayudar en la recuperación de ecosistemas contaminados por acción antropogénica a niveles de baja contaminación según la normativa.

Materiales nanoestructurados, síntesis y caracterización

Diseño de materiales nanoestructurados
Análisis de superficie de materiales y nanomateriales usando espectroscopia de fotoelectrones de rayos (XPS- X-Rey Photoelectron Spectroscopy) y espectroscopía Auger
Espectroscopia Raman con aumento en la superficie (Surface-Enhanced Raman Spectroscopy -SERS)
Estudio de arenas negras magnéticas del Ecuador
Biomateriales con propiedades luminiscentes
Estudio de nanomateriales para liberación controlada
Diseño de biosensores de bajo costo
Síntesis y caracterización de materiales nanoestructurados
Síntesis y caracterización de nanoestructuras basadas en grafeno
Síntesis de puntos cuánticos (quantum dots) de precursores de biosensores
Materiales de baja dimensión: síntesis, caracterización y modelamiento

Esta línea de investigación contempla la síntesis y caracterización de materiales en nanoescala utilizando diferentes técnicas y correlacionando esta caracterización con las propiedades ópticas, magnéticas y eléctricas.

Ciencia de materiales teórica

Espectroscopía Teórica
Superficies e Interfaces en la nanoescala
Modelamiento computacional de materiales novedosos
Teoría en Ciencia de materiales de sistemas de baja dimensión, transporte spintronics, y efectos de proximidad
Síntesis, Modelado y Aplicación de Materiales 2D
Física de la materia condensada teórica en sistemas de baja dimensionalidad

Esta línea de investigación considera una amplia gama de sistemas que se refieren principalmente al modelamiento en la nanoescala; muchas propiedades y sus aplicaciones tecnológicas dependen de la física y la química en la nanoescala. En general, el desarrollo teórico de los materiales permite predecir el comportamiento de estos y por lo tanto las aplicaciones.

Óptica cuántica, información cuántica y teoría de campo cuántico

Teleportación Cuántica
Sistemas cuánticos híbridos abiertos
Computadores cuánticos y sistemas topológicos
Espectroscopía cuántica entrelazada
Estudio de la ecuación de Klein-Gordon para diferentes potenciales (pozos y barreras)

Esta línea de investigación se encuentra relacionada con temas avanzados de mecánica cuántica. Es decir, estudia la causalidad del ruido en diferentes protocolos de teletransportación cuántica. En el caso de los estados cuánticos híbridos, formulamos nuevas medidas de caracterización de correlaciones entre subsistemas en sistemas cuánticos abiertos. Tras el rápido desarrollo en el área de la computación cuántica, el perceptrón cuántico se está implementando en el uso de la computadora cuántica de IBM. Además, utilizamos el enfoque de recocido cuántico para resolver una gran variedad de problemas NP. Dado que las computadoras cuánticas nos permiten simular diferentes sistemas cuánticos, se están desarrollando simuladores cuánticos universales de partículas de Klein-Gordon y Dirac en potenciales arbitrarios utilizando el modelo de circuito cuántico. Esto puede estar relacionado con la investigación de modelos analíticos de la ecuación 16 de Klein-Gordon independiente del tiempo para diferentes potenciales, tanto para estados ligados como para soluciones de dispersión. La transparencia inducida por dos fotones entrelazados ha permitido la detección de niveles intermedios de transición electrónica que se producen durante la absorción de dos fotones, lo que se está estudiando teniendo en cuenta el entrelazamiento espacial entre haces de vórtice.

Física de sistemas complejos e interdisciplinarios

Sistemas Complejos
Sistemas granulares y medios porosos

Sistemas Complejos e interdisciplinarios es el nombre que se ha dado al campo de la Física contemporánea que estudia fenómenos colectivos que emergen de la interacción de muchos componentes en un sistema, sin necesidad de una influencia externa o de un diseño predeterminado, y que no pueden ser descritos a partir del comportamiento local o individual. Aunque se encuentran en una diversidad de contextos, físicos, químicos, biológicos, sociales, económicos, se ha descubierto que los sistemas complejos presentan comportamientos colectivos con características universales, tales como: sincronización, auto-organización, formación de patrones, diferenciación, adaptación, transiciones orden-desorden, redes de conectividad. Se trata de un campo de investigación naturalmente interdisciplinario, donde conceptos y herramientas de la Física se aplican a sistemas muy diversos, y que ha abierto posibilidades de colaboración con especialistas de otras áreas en la búsqueda de soluciones a problemas globales y estratégicos para la humanidad.

Altas energías, cosmología y astrofísica

Estudio de los Procesos de Tragado (Acreción) de materia alrededor de Agujeros Negros en los Centros Galácticos
Estudio de las perturbaciones cosmológicas escalares para diferentes modelos de inflación
Física de partículas nucleares experimental y aplicada: KM3NeT (IT, FR) y ν-Angra

Esta línea de investigación estudia la física gravitacional, los orígenes y evolución del universo a gran escala basado en los 4 pilares fundamentales: 1) la expansión del universo observada por Hubble, 2) la abundancia observada de elementos ligeros predichos por Gamow y sus colaboradores, y 3) la presencia de la radiación cósmica de fondo de microondas como una radiación de cuerpo negro muy isotrópica a una temperatura de aproximadamente 3 K, que presenta un alto grado de uniformidad con inhomogeneidades de aproximadamente una parte en 105. Gracias a la observación del CMB por Penzias y Wilson. Así el modelo del big bang se convirtió en el principal candidato para describir nuestro universo, por lo que proporciona un marco para estudiar la historia del universo). La línea de investigación también realiza sus actividades apalancada en la cooperación científica con dos infraestructuras de I+D: KM3NeT (Italia, Francia) y ν-Angra (Brasil). KM3NeT es una instalación multidisciplinar – multipropósito, incluida en las hojas de ruta de ESFRI (Europa) y LASF4RI (Latinoamérica), siendo construida y operada en las profundidades del Mar Mediterráneo.

Instrumentación científica y proyectos aplicados para la industria y la comunidad

Instrumentación científica, equipamiento para educación, Desarrollo de equipos de investigación
Proyectos aplicados adaptativos para la industria y la comunidad
Fabricación de un dispositivo para la condensación de agua destinado a sistemas de riego por goteo utilizando superficies recubiertas con grafeno
Fabricación de electrodos con nanomateriales para la construcción de celdas microbianas para la generación de electricidad
Instrumentación Científica en Física de materia, equipamiento para la educación y medidas de referencia en laboratorios, proyectos industriales

Esta línea de investigación tiene como finalidad la construcción dentro de la propia Universidad de los equipamientos necesarios en el área de la física para establecer líneas competitivas de investigación únicas en el país, región y en el mundo. La posibilidad de traer resultados de investigación y adaptarlos a necesidades de la industria y de la comunidad está en el corazón de la propuesta de la Universidad de Investigación. Lo valioso de esta línea de investigación se ha demostrado especialmente en el contexto de la Pandemia. Debido a la variedad de propuestas que pueden surgir del seno de la Escuela la posibilidad son ilimitadas.

Geoquímica

Geoquímica ambiental
Emisiones volcánicas
Geoquímica acuosa
Geoquímica de isótopos
Geocronología

En un contexto ambiental, la geoquímica proporciona los medios para comprender el movimiento de fluidos, mapear contaminantes o trazadores y monitorear los cambios a lo largo del tiempo. También proporciona un método importante para comprender los sistemas volcánicos, tanto en el pasado como en la actividad actual. Por último, la geoquímica y la geocronología de isótopos proporcionan las herramientas para comparar cuantitativamente muestras y sistemas, y vincularlos.

Geofísica

Geofísica aplicada y caracterizaciones cercanas a la superficie
Estudios litosféricos
Geodinámica
Sismología de terremotos
Geofísica de volcanes

El estudio y caracterización del subsuelo, tanto la parte somera como la profunda, tiene una amplia variedad de aplicaciones, incluido el mapeo de fallas, de aguas subterráneas y suelos, minerales, y artefactos culturales. Las herramientas para esto pueden incluir sísmica, gravedad, resistividad eléctrica, radar de penetración de tierra y magnetometría. Otros temas de investigación involucran la estructura más profunda de la tierra, como la estructura de la zona de subducción, y pueden estudiarse utilizando métodos sísmicos alternativos, paleomagnetismo y datos de gravedad. La geodinámica implica el modelado computacional para comprender mejor las fuerzas impulsoras de la tectónica de placas, y también se estudiarán los terremotos, una manifestación de la tectónica de placas y las tensiones acumuladas. Se pueden obtener imágenes de los sistemas volcánicos usando técnicas sísmicas, monitorear la actividad actual usando pequeños terremotos y señales generadas por el movimiento de fluidos, y su evolución mapeada usando paleomagnetismo.

Geología

- Sedimentología
- Estratigrafía
- Mapeo y análisis estructural
- Paleontología
- Análisis de cuencas sedimentarias
La base de toda investigación aplicada en geología es una sólida comprensión de los entornos geológicos, geodinámicas y la historia geológica de una región. Esta línea de investigación engloba los fundamentos de la geología, que ayudan a determinar los tipos de rocas y depósitos que se encuentran en diferentes áreas, así como las condiciones en las que se depositaron y cómo fueron modificados a lo largo del tiempo por las fuerzas geológicas.

Recursos renovables, no renovables y culturales

- Minería
- Minerales
- Petróleo
- Recursos hídricos
- Energía geotérmica y solar
- Suelos
- Patrimonio / Arqueología
- Educación en geociencias
Ecuador tiene una gran cantidad de recursos, que van desde la energía (petróleo, radiación solar, energía hidroeléctrica, geotermia), las materias primas (minerales, agricultura, agua), hasta su gente (miles de años de historia cultural, artefactos, cultura actual y conocimiento ancestral). La investigación en esta línea se centrará principalmente en la exploración de recursos y la comprensión de los sistemas donde estos recursos se forman y se almacenan. Se puede utilizar una amplia gama de herramientas para esto, bajo los paraguas de la geología, petrografía, geofísica, geoquímica, hidrología y teledetección.

Riesgos y amenazas naturales

Tectónica, terremotos y fallas
Procesos volcánicos
Inundaciones y fenómenos meteorológicos extremos
Cambio climático, variaciones del nivel del mar y procesos costeros
Derrumbes y deslizamientos
Educación y reducción de riesgos naturales en la comunidad

Los peligros y riesgos naturales representan una amenaza para la seguridad tanto de las personas como de los bienes económicos de Ecuador. El país sufre los efectos y consecuencias de terremotos, erupciones volcánicas, inundaciones y deslizamientos de tierra, entre otros. La investigación en esta línea ayudará a proporcionar una mejor visión y comprensión de los peligros en sí mismos, que es el primer paso para preparar a las autoridades gubernamentales, las comunidades y el público en general, para evitar, reducir o mitigar los daños de estos sucesos. La comunicación y educación de las comunidades en riesgo, en conjunto con el gobierno y otros grupos, incrementará el impacto de estas líneas de investigación.

Desarrollo sostenible y medio ambiente

Estudios de cambio climático y paleoclima
Fuentes de energías renovables
Impactos ambientales de la extracción de recursos 10
Cadenas de suministro y desarrollo sostenible. Uso responsable de los recursos: agua, suelos, petróleo, minerales
Monitoreo ambiental mediante teledetección, geofísica aplicada y geoquímica
Educación en geociencias

El desarrollo sostenible es un factor clave en el éxito futuro de las industrias en Ecuador. La investigación en esta línea ayudará a garantizar que el país comprenda mejor los escenarios actuales de cambio climático y pueda prepararse en consecuencia. Comprender el cambio climático en el pasado es necesario para dicho esfuerzo. Además, la minería responsable y sostenible probablemente será una piedra angular de la economía de Ecuador y, por lo tanto, la escuela contribuirá a este campo; mejorando la comprensión de cómo desarrollar una minería responsable, a la vez que se protegen los otros recursos naturales de Ecuador (el agua, el aire, el suelo y la biodiversidad). Los recursos energéticos, tanto renovables como no renovables, requieren más esfuerzos de investigación y monitoreo. Se realizará un trabajo adicional para compartir este conocimiento con las comunidades locales, la industria, las partes interesadas del gobierno.

Ecuaciones diferenciales, análisis matemático, modelamiento y optimización

Ecuaciones Diferenciales ordinarias y/o parciales
Análisis Matemático y Numérico
Teoría de Control y/o Sincronización
Sistemas Dinámicos
Probabilidad y Estadística
Álgebra y Geometría
Topología
Matemática Discreta y Lógica
Análisis Complejo
Didáctica de la Matemática

Las hipótesis acerca de un sistema implican con frecuencia la tasa de cambio de una o más variables. Esto conduce a que el enunciado matemático de todas esas hipótesis puede ser una o más ecuaciones donde intervienen derivadas. Así, un modelo matemático determinístico es una ecuación o un sistema de ecuaciones diferenciales, que pueden ser ordinarias o parciales, según la cantidad de variables presentadas en el fenómeno estudiado.

En la mayoría de estos modelos la existencia de soluciones se establece por medio de algún teorema proveniente del Análisis Matemático, que se encarga del estudio de las condicionantes propicias para poder establecer estos resultados tanto en espacios de dimensión finita como infinita. Sin embargo, la obtención de la solución se reduce, en la gran mayoría de los casos, a aproximaciones mediante algoritmos computacionales.

De aquí que tenga importancia tanto el estudio teórico como computacional del problema abordado. También, muchos fenómenos que ocurren en el mundo real, tales como los sistemas biológicos, el clima, la economía y las finanzas tienen un comportamiento aleatorio; y la naturaleza dinámica de éstos procesos no se puede determinar usando modelos determinísticos, porque existen variables que no se pueden incluir en el modelado, mientras que incorporando una estructura estocástica se puede cuantificar esa incertidumbre.

En ambos casos, determinístico o no determinístico, cuando se consideran condicionantes propicias, es importante tomar en cuenta estructuras algebraicas y geométricas inherentes al problema. Por otra parte, las herramientas de la Lógica Matemática y la Matemática Discreta son útiles para modelar y resolver problemas provenientes de diferentes dominios importantes. Aquí se incluyen problemas desafiantes en Inteligencia Artificial, Modelos Simbólicos, Teoría de la Decisión, Teoría de la Elección Social, Teoría Axiomática de Conjuntos y Sistemas Funcionales.

Adicionalmente, la enseñanza moderna de la matemática universitaria, en particular el uso de libros de texto, requiere un equilibrio inteligente entre 1) los conceptos puramente matemáticos obviamente importantes, 2) la posibilidad de utilizar los recursos computacionales cada vez mayores en potencia, y 3) el uso de interesantes ejemplos de aplicaciones. Esto pone en sintonía a la didáctica de la matemática con los elementos que componen la línea de investigación.

Definitivamente, la línea se enfoca en un espíritu multidisciplinario fomentando así la relación con otras escuelas de nuestra universidad y a un ámbito exterior tanto nacional como internacional.

Ciencia de datos

Análisis de Datos
Bases de Datos
Análisis Estadístico Multivariante
Estadística Computacional
Minería de Datos
Visualización de Datos

La Ciencia de los datos, es un nuevo paradigma, potencialmente es uno de los avances más significativos de principios del siglo XXI. El campo de la Ciencia de los datos ha surgido debido a la intersección de varias Ciencias que, incluyen: matemáticas, estadística, ingeniería de datos, reconocimiento de patrones y aprendizaje, computación avanzada, visualización y modelización de la incertidumbre, almacenamiento de datos y el cálculo de alto rendimiento con el objetivo de extraer información de los datos y crear nuevos productos partir de los datos. En el mundo actual, no hay duda de que un científico de datos se encuentra entre los expertos más solicitados debido a la naturaleza de sus trabajos.

Inteligencia computacional

Inteligencia Artificial
Aprendizaje de Máquina
Deep Learning
Visión Computacional
Aprendizaje por Refuerzo
Agentes

La rama de la inteligencia computacional abarca la creación o réplica de inteligencia por medios computacionales. Se busca la creación de algoritmos y agentes innovadores, capaces de aprender por sí mismos problemas complejos, como manejar un carro, jugar ajedrez, administrar dosis exactas de medicina o un robot bípedo que empieza gateando y termina erguido.

Esto es aprendizaje no supervisado porque el programador solamente crea las condiciones y el acceso a un medio ambiente y la máquina tiene que descubrir por sí misma las cosas. Las capacidades intelectuales de los humanos se mantienen como una frontera de conocimiento humano. Por ello es de interés poder replicar inteligencias humanas y colectivas de forma que podamos entender, replicar y extender estas inteligencias. Este desarrollo tiene grandes repercusiones en las sociedades y las actividades económicas del futuro inmediato.

Computación científica

Modelamiento y Simulación
Computación de Alto Rendimiento
Algoritmos
Análisis Numérico
Teoría de Computación
Estructuras Discretas
Visualización Científica
Internet de las cosas (loT)

La Computación Científica es la ciencia de la resolución de problemas por computadora, y desde este punto de vista, es sin duda el área científica más extendida que establece algoritmos métodos y modelos precisos, eficientes y realistas que modelan nuestro mundo, almacenan su bi data, y establecen y procesan sus conjuntos.

Estos datos pueden ser geoespaciales y científicos y sus aplicaciones tocan a cada ciudadano en todas sus actividades: desde prevención de desastres naturales y artificiales, sistemas de monitoreo y alerta acoplados a medidores y sensores físicos, químicos o biológicos. Se cubren temas como automóviles autónomos, drones con auto retorno visual, y casas inteligentes que se auto protegen de intrusos químicos peligrosos e inundaciones.

Estos elementos se unifican mediante plataformas web que permiten comunicar y tomar datos de las cosas comunes (loT) como refrigeradores, plantas, etc. La computación Científica aporta herramientas que permiten modelar elementos moleculares, lo que permite resolver problemas tales como el doblamiento de proteínas, lo que a su vez conduce a la producción de fármacos y el posible control de epidemias virales tipo covid-19 y otras enfermedades.

Tecnologías de la información

Agricultura Computacional
Sistemas de Transporte Inteligente
Seguridad Informática
Redes y Comunicaciones
Software

Las Tecnologías de la Información se encuentran de manera transversal en el diario vivir de las sociedades. Las tecnologías de la información han revolucionado los procesos sociales, económicos, políticos e industriales siendo catalizadores de la sociedad del conocimiento y de la Industria 4.0. La sociedad moderna ha visto su realidad transformada por procesos de digitalización en todos sus ámbitos, estos incluyen: la comunicación, la educación, el comportamiento social, el transporte, la industria, el comercio.

El uso de una amplia gama de tecnologías nos permite ser actores de cambio en todos estos sectores aumentando la productividad y reduciendo riesgos. Esta línea de investigación pretende proponer cambios transformadores para el Ecuador.

Materiales funcionales

Relación estructura y propiedades de los materiales
Materiales compuestos y polimezclas
Nuevos materiales para aplicaciones tecnológicas avanzadas y auto-sostenibles
Materiales para aplicaciones biomédicas
Materiales a partir de biomasa
Materiales anticorrosivos
Herramientas teóricas para el diseño de materiales funcionales
Síntesis y preparación de geles y polímeros
Catalizadores y sorbentes

Materiales Funcionales es una línea multi-, inter-, y trans-disciplinaria que abarca la investigación en una diversa gama de temas, relacionados con el diseño, síntesis, caracterización, modelado y aplicación de materiales, que poseen propiedades nativas particulares y funciones propias. Por consiguiente, estas se seleccionan por la naturaleza de su respuesta a estímulos eléctricos, magnéticos, ópticos, químicos o incluso por razones estéticas. Estará en la intersección de la química, la ciencia e ingeniería de los materiales.

Química medicinal y farmacología molecular

Productos naturales bioactivos
Liberación controlada con geles poliméricos biocompatibles
Contaminantes emergentes de origen farmacológico
Diseño, modelado molecular, síntesis y caracterización de nuevas moléculas bioactivas
Bioconjugación

La química medicinal y la farmacología molecular integran las ciencias químicas y biológicas básicas para la mejora de la salud humana. Dentro de esta línea de investigación, se vinculan muchas disciplinas científicas que permiten la colaboración con otros científicos en la investigación y el desarrollo de nuevos medicamentos mimetizando el mundo biológico mediante la química. Los investigadores en esta área se centran en el descubrimiento y desarrollo de drogas, así como también en el aislamiento de compuestos con potencial actividad biológica presentes en los diferentes reinos de vida, en la creación de nuevas drogas sintéticas y en la fármaco-resistencia. La mayoría de los químicos trabajan con un equipo interdisciplinario, incluidos biólogos, toxicólogos, farmacólogos, químicos teóricos, matemáticos, microbiólogos, bioquímicos, ingenieros químicos y biofarmacéuticos.

Desarrollo sostenible: Energía, alimentos, agricultura y medio ambiente

Energía sostenible y conservación de energía
Análisis de procesos industriales
Recuperación y mejoramiento, con bajo impacto ambiental, de hidrocarburos
Biomasa como motor potencial del desarrollo sostenible
Innovaciones para sistemas alimentarios sostenibles
Gestión sostenible de suelos, agua y atmósfera

Esta área comprende toda aquella investigación relacionada con el desarrollo sostenible y que tributen a energía, alimentos, agricultura y medioambiente. La gestión de energía, producción, conversión, conservación, sistemas, tecnologías y aplicaciones, y su impacto en el medio ambiente y el desarrollo sostenible. Involucra a investigadores, científicos, ingenieros, desarrolladores de tecnología, planificadores y formuladores de políticas. Existe un interés primordial en temas como la combinación de energía proveniente de combustibles fósiles, abundantes en Ecuador (proximidad a instalaciones petroleras) y energía solar. Energía hidráulica y eólica, sinergia energética comúnmente utilizada en países de la región. Gasoductos virtuales, que permiten el transporte de gas no convencional, lejos de los centros de producción de hidrocarburos. Energía solar y fotovoltaica, con alto impacto desde el punto de vista ambiental, y donde los desafíos tecnológicos apuntan hacia el desarrollo de almacenamiento no convencional de este tipo de energía. Así mismo, generar investigación pertinente que mejore procesos relacionados con la agricultura y a su vez la tecnología de alimentos, que contribuya a cuidar el medioambiente e ir por una economía circular y no lineal. Esto implica el uso adecuado de los desechos agroindustriales o biomasa para el mejoramiento de la cadena productiva y a su vez una mejor gestión del suelo y recursos hídricos.

Química teórica y computacional

Desarrollo de nuevos métodos teóricos y computacionales
Mecanismos de reacciones químicas
Modelado de procesos químicos, biológicos y epidemiológicos
Espectroscopia y estados excitados
Estructura y propiedades de los materiales
Estructura, propiedades y diseño molecular
Métodos clásicos aplicados a fluidos
Quimiometría

La química teórica y computacional es la disciplina que utiliza la mecánica cuántica, la mecánica clásica y la mecánica estadística para explicar las estructuras y dinámicas de los sistemas químicos y para correlacionar, comprender y predecir sus propiedades termodinámicas, cinéticas y electrónicas. Esta línea de investigación también incluye aquellas investigaciones que abordan problemas de estructura, propiedades, energía, interacciones débiles, mecanismos de reacción, espintrónica, velocidades de reacción, espectroscopia, luminiscencia y el uso de estadísticas y técnicas de análisis de datos para extraer información útil de grandes volúmenes de datos. Los estudios desarrollados en esta línea pueden involucrar átomos, moléculas, grupos, superficies, materia en masa o sistemas biológicos, convirtiéndose en un punto transversal con todas las otras líneas de investigación de la ECQI y líneas de otras escuelas de la universidad. La misión principal de esta línea de investigación reside en entender la materia en sus diferentes formas a un nivel fundamental.

Educationa technology & research about e-learning

Applied Computer Skills
Asynchronous online courses
Computer Assisted Language Learning (CALL)
Cooperative-collaborative learning
Higher education
Innovation
Instructional design
Massive Online Open Courses (MOOCs)
Online teaching
Post-secondary education
Teaching-learning strategies
Flipped learning
Gamification
Mobile learning

Technology bolsters student success through easy-to-access information, accelerated learning, and fun opportunities to practice what they have learned. Technology also enables students to deepen their understanding of difficult concepts, especially STEM (Science, technology, engineering, and mathematics). The digital transformation of education systems has created a new teaching–learning ecosystem called e-learning, which needs to be examined in greater detail. Students need 21st-century technical skills in order to be successful at their future jobs.

English-Medium Instruction

The role of language in effective intercultural communication
Issues and challenges in lecturing for a multilingual and multicultural audience
Different contexts of EMI use and different interpretations/meanings of the term including internationalisation ‘at home’
Practical tips for addressing intercultural challenges

Teaching classes in English will not only improve graduates’ job prospects, but it will make them more likely to earn well-paid future careers. English is the language of research; having more staff at a university who speak English will increase the amount of research published in international journals, raising the university’s position in rankings. Research about EMI includes the challenges, needs, and benefits of the professors and students.

English for specific purposes

Characteristics of ESP courses
English for Academic and Occupational Purposes
Curriculum Design
Workplace Communication
Terminology & Vocabulary
Materials & Textbook Design

English for Specific Purposes (ESP) is a learner-centered approach to teaching English as an additional language, and it focuses on developing communicative competence in a specific discipline such as: (1) Biology and Engineering, (2) Physics and Nanotechnology, (3) Mathematical and Computational Sciences, (4) Chemical Sciences and Engineering, (5) Agricultural Sciences, and (6) Geology. Said another way, ESP programs are related in content (themes and topics) to particular disciplines or occupations and students are exposed to real world communication practice.

Pedagogy, teacher and teacher education

Linguistics for ELT
ELT Methods
Instructional Theory and Design
Second Language Acquisition
Sociolinguistics/Language and Culture
Language Assessment
Structure of the English Language
Second language reading & writing
Second language speaking, listening, and pronunciation
Teaching English for Academic Purposes
Teaching English for Specific Purposes
Classroom Management

Teaching and learning are complex processes. Pedagogy is a mix of knowledge and skills essential for successful teaching from teachers and facilitating development in students. Pedagogy and teacher education involve the particular curriculum content and design, classroom strategies and techniques, and evaluation purposes and methods. Schools need to research and develop better ways to educate students.