Materia Condensada y Materiales Complejos: Actualmente nueve de los grupos integrantes (QF-UCM, GISC-ICMM, UNED, UAM, GISC-UC3M, UPM, IQFR y SOFTMA-1) trabajan en esta línea. La materia condensada y, general, los materiales complejos, se caracterizan por poseer descripciones a diferentes escalas (micro, meso y macroscópica). Cada una emerge como efecto colectivo de la escala anterior. Uno de los propósitos de este proyecto establecer estas conexiones en una serie de sistemas de interés, así como realizar descripciones mesoscópicas de sistemas. Entre los sistemas tratados podríamos citar las suspensiones coloides, polímeros,medios granulares, membranas, vesículas, monocapas de Langmuir, proteínas, fluidos confinados (por ejemplo, en medios porosos), etc. No cabe del gran interés tecnológico de este tipo de materiales; por ese motivo se han dedicado muchos esfuerzos a elaborar modelos que capturen la fenomenología de estos materiales y a desarrollar métodos de simulación adecuados, dos que encuentran cabida en este proyecto. Las líneas sobre las que se plantean objetivos en Materia Condensada [Chai95], con especial hincapié en la Materia Blanda [Kle03], son:
Efectos cuánticos en propiedades de moléculas y sólidos: Cuando se trata de estudiar fenómenos o propiedades directamente asociadas a las distribuciones electrónicas, el tratamiento cuántico es ineludible. Para algunos sistemas, todo en materia condensada blanda y sólidos moleculares, existen modelos efectivos clásicos para las interacciones evitan el tratamiento cuántico, pero no siempre es asío. El ejemplo mas claro son los "efectos isotópicos" (diferencias las propiedades de materiales formados por distintos isótopos del mismo átomo), debidos puramente a efectos cuánticos sobre los núcleos atómicos, y cuyo estudio requiere simulaciones con integrales de camino [Ram07].
Fluidos complejos, polímeros y cristales líquidos: La complejidad en estos fluidos radica en la forma de sus moléculas, que origina la aparición de una gran variedad de mesofases con propiedades muy novedosas. Estas propiedades poseen gran interés tecnológico, por lo que estos fluidos están presentes tanto en nuestra vida cotidiana (pinturas, jabones, etc.) como en diversos procesos industriales (fundidos poliméricos, cristales líquidos, materiales compuestos, etc.). Dentro de esta categoría se incluyen una gran variedad de fluidos [Vega04] como son los polímeros [Ezq07], surfactantes, cristales líquidos [Med05], sistemas coloidales e incluso algunos sistemas biológicos (membranas, proteínas en disolución etc.).
