Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos por la Universidad Politécnica de Madrid en 1986, simultaneó estos estudios con la carrera de Ciencias Físicas en la Universidad Complutense de Madrid, que completó en 1988. En 1990 recibió por su Tesis Doctoral en la Universidad Politécnica de Madrid el Premio Extraordinario de Doctorado, y en 1992 el Premio a la Labor Científica de un Profesor de menos de 35 años de esta misma institución. También está en posesión de la medalla Robert L'Hermite, concedida en 1994 por la International Union of Laboratories and Experts in Construction Materials, Systems and Structures (RILEM). Desde el año 2001 es Catedrático de Ciencia de Materiales en la Escuela de Ingenieros de Caminos de Madrid, en donde desarrolla su trabajo en el campo del comportamiento mecánico y modelización de biomateriales y fibras biológicas, siendo responsable del Grupo de Materiales Biológicos y Biomateriales del Departamento de Ciencia de Materiales.También es responsable del Laboratorio de Biomateriales e Ingeniería regenerativa del Centro de Tecnología Biomédica de la Universidad Politécnica de Madrid, del que es director desde el año 2016. Es vocal del Comité de Ética de la Univ. Politécnica de Madrid (desde 2008) y vocal de la Comisión Delegada del Instituto de Investigación Sanitaria Hospital Clínico San Carlos (IdISSC) desde 2016.
Ha desarrollado más de cuarenta proyectos de investigación financiados en convocatorias competitivas y publicado más de docientos artículos científicos sobre propiedades mecánicas y comportamiento de materiales. Ha dirigido doce tesis doctorales con la máxima calificación, habiendo recibido cuatro de ellas Premio Extraordinario de Doctorado.Es coautor de tres patentes en explotación por la industria biolecnológica.
Ha participado en numerosos seminarios y cursos de postgrado entre los que destacan los de la Universidad Internacional Menéndez Pelayo sobre Materiales Biológicos Estructurales (2001) y Nano-biomateriales (2002) en los que ha sido co-organizador. También ha impartido –entre otros– varios cursos sobre mecánica de fractura, integridad estructural y mecánica de tejidos arteriales por invitación de las Universidades Nacional de La Plata, Favaloro (Argentina) y Católica del Perú. Junto al Prof. Manuel Elices Calafat, coordinó la implantación, por primera vez en España, de la Titulación Superior de Ingeniero de Materiales en la Universidad Politécnica de Madrid, de la que fue Secretario encargado de la gestión académica desde 1995 a 2006. También ha sido secretario de la Red de Estudio del Título de Ingeniero de Materiales de la Agencia Nacional de Evaluación de la Calidad y Acreditación, España (ANECA). El profesor Guinea ha sido miembro fundador y Presidente de la Sociedad Española de Integridad Estructural (2002-2011). También es miembro de la Real Sociedad Española de Física, y pertenece a la Sociedad Española de Materiales, a la European Structural Integrity Society (ESIS) y a la International Union of Laboratories and Experts in Construction Materials, Systems and Structures (RILEM).
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