Sviluppo di metodi computazionali per il calcolo di proprietà spettroscopiche di molecole in soluzione e di proprietà fisiche di materiali. Modellizzazione ab initio di meccanismi di reazioni organiche ed enzimatiche. Modellizzazioni quantomeccaniche ex-post e predittive di catalizzatori organometallici molecolari ed eterogenei. Modellazione e progettazione di superfici catalitiche inorganiche. Sviluppo di modelli originali basati sulla dinamica molecolare ab initio di stato fondamentale ed eccitato per lo studio della fotoreattività e della fotofisica di sistemi complessi (proteine fluorescenti, mimi per la fotosintesi artificiale). Studio in silico delle proprietà strutturali e dinamiche di macromolecole biologiche e delle loro interazioni. Sviluppo di metodi per il calcolo della diffrazione di polimeri cristallini e mesofasi disordinate. Meccanica molecolare per lo studio delle conformazioni e la struttura cristallina di molecole e macromolecole.