[ca] Donades les propietats intrínseques de les nanopartícules els d'òxids metàl·lics ( MeO) NPs són el pilar fonamental de aplicacions avançades tecnològicament en àrees com electrònica, farmàcia o medicina. En canvi, existeix un important buit pel que fa com influencien les seves propietats físico químiques i el risc que suposen per la salut humana. L'avaluació de la toxicitat dels nanomaterials es una dura tasca que involucra múltiples condicions experimentals. Els mètodes computacionals, in-silico, teòrics i estadístics, avaluen, determinen i prediuen processos o fins i tot propietats de les substàncies. Apart, de la urgència que existeix legislativa per avaluar el risc que comporten, existeix un buit en la literatura, donat que els diferents experiments que si expliquen tenen buits en la descripció de la metodologia emprada o detalls experimentals, llavors no es útil per la avaluació del risc. El mètode més popular computacional, és Desnity Functional theory (DFT) , basat en en la mecànica quàntica . En aquesta tesi es desenvolupa un estricte estudi dels millors mètodes que permeten optimitzar des de la energia de l'estat fonamental per superfícies, nanotubs i nanopartícules esfèriques. Per obtenir valors més precisos per la determinació del band gap, s'ha incrementat el nivell de teoria utilitzant el DFT+U, finalment per obtenir valors per sistemes de 3000 àtoms per la simulació de sistemes biològics , s'ha implementat el mètode DFTB de dinámica molecular, també utilitzat per la avaluació de la solubilitat. Els resultats computacionals obtinguts per ZnO han estat prometedors, llavors s'ha provat per al TiO2, demostrant que la metodologia ideada funciona. Finalment, les dades obtingudes s'han utilitzat per crear model de predicció de propietats band gap i solubilitat per NPs més grans i amb aquestes poder generar model nano-QSAR( Quantitat-eStructura-Acivitat-Relació), on es relacionen les propietats estudiades amb el nivell de toxicitat del MeO NP.

[es] Las propiedades intrínsecas de las nanopartículas de óxidos metálicos (MEO) NPs son el pilar fundamental de aplicaciones avanzadas tecnológicamente en áreas como electrónica, farmacia o medicina. En cambio, existe un importante vacío en cuanto cómo influyen sus propiedades físico-químicas y el riesgo que suponen para la salud humana, la evaluación de la toxicidad de los nanomateriales es un dura tarea que involucra múltiples condiciones experimentales. Los métodos computacionales, in-silico, teóricos y estadísticos, evalúan, determinan y predicen procesos o incluso propiedades de las sustancias. Además de la urgencia que existe legislativa para evaluar el riesgo que conllevan, existe un vacío en la literatura, dado que en los diferentes experimentos que se explican en la literatura tienen vacíos en la explicación de la metodología empleada o detalles experimentales, entonces no son útiles para la evaluación del riesgo. El método más popular computacional, es Density Functional theory (DFT), basado en la mecánica cuántica. En esta tesis se desarrolla un estricto estudio de los mejores métodos que permiten optimizar desde la energía del estado fundamental para superficies, nanotubos y nanopartículas esféricas. Para obtener valores más precisos para la determinación del band gap, se ha incrementado el nivel de teoría utilizando el DFT + U, finalmente para obtener valores para sistemas de 3000 átomos para la simulación de sistemas biológicos, se ha implementado el método DFTB de dinámica molecular, también utilizado para la evaluación de la solubilidad. Los resultados computacionales obtenidos por ZnO han sido prometedores, entonces se ha probado para el TiO2, demostrando la validez de la metodología ideada. Finalmente, los datos obtenidos se han utilizado para crear modelos de predicción de propiedades (band gap y solubilidad) para NPs más grandes y con estas poder generar modelo nano-QSAR ( Cantidad-eStructura-Acividad-Relación), donde se relacionan estas propiedades estudiadas con el nivel de toxicidad del MeO NP.