در این مقاله بهترین نرم افزار رایگان مدلسازی مولکولی^{(Molecular Modeling software)} برای رایانه شخصی ویندوز 10^{(Windows 10)} را پوشش خواهیم داد . با استفاده از این نرم افزارهای رایگان، می توانید مدل هایی از ترکیبات شیمیایی مختلف ساده تا پیچیده ایجاد کنید. این مجموعه نرم افزار برای دانشجویان بیوانفورماتیک، مهندسی شیمی و ... مفید است. شما می توانید عناصر مختلف را از جدول تناوبی^{(Periodic Table)} برای تشکیل یک ترکیب شیمیایی اضافه کنید. همچنین در این نرم‌افزار می‌توانید یک ترکیب شیمیایی را در سبک‌های مختلف مانند وایرفریم، توپ و چوب، لوله، توپ و استوانه^{(wireframe, ball and stick, pipes, ball and cylinder)} و ... مشاهده کنید.

نرم افزار مدلسازی^(Modeling) مولکولی برای ویندوز 10^{(Windows 10)}

برخی از این نرم افزارها نیز برای راحتی شما شامل گروه ها و ساختارهای شیمیایی مختلف هستند. به سادگی^(Simply) آنها را انتخاب کنید و مدل شیمیایی شما آماده است. نمونه هایی از گروه های شیمیایی عبارتند از  الکل ها، بنزن، آلدهیدها، اسیدهای آمینه^{(alcohols, benzene, aldehydes, amino acids)} و غیره. جدا از آن، می توانید محاسبات شیمیایی مانند  انرژی، طول پیوند^{(energy, bond length)} و غیره را نیز انجام دهید.

1. آووگادرو
2. MoluCAD
3. ArgusLab
4. طراح آسکلاف

اجازه دهید نگاهی به آنها بیندازیم.

1] آووگادرو

 Avogadro  یک نرم افزار رایگان مدل سازی مولکولی عالی است که دارای ویژگی های زیادی است. رابط کاربر پسند آن درک آن را برای کاربران آسان می کند. با راه اندازی نرم افزار، یک صفحه سیاه و یک پنل در سمت چپ مشاهده خواهید کرد. می‌توانید از « منوی کشویی^{(drop-down menu)} » در پانل سمت چپ به برخی از عناصر رایج استفاده کنید. اگر می‌خواهید به همه عناصر دسترسی داشته باشید، کافی است روی « دیگر^(other) » در منوی کشویی کلیک کنید و نرم‌افزار جدول تناوبی^{(Periodic Table)} را راه‌اندازی می‌کند . عنصری که از جدول تناوبی^{(Periodic Table)} انتخاب می کنید در لیست کشویی موجود خواهد بود.

مراحل رسم ترکیب شیمیایی:

1. ^(Select)یک عنصر را از منوی کشویی در پانل سمت چپ انتخاب کنید و روی صفحه سیاه کلیک کنید تا آن را اضافه کنید .
2. اکنون، عنصر دیگری را از منوی کشویی انتخاب کنید.
3. کلیک چپ ماوس را فشار داده و نگه دارید و آن را به اولین عنصر بکشید تا با یک پیوند شیمیایی به آن متصل شود. همچنین می‌توانید نوع پیوند شیمیایی، تک، دوتایی یا سه‌گانه را انتخاب کنید.

در نوار ابزار نرم افزار دکمه های مختلفی وجود دارد:

• ابزار Draw^{(Draw tool)} : به شما امکان می دهد ترکیبات مولکولی مختلف را ترسیم کنید.
• ابزار ناوبری^{(Navigation tool)} : با استفاده از آن می‌توانید مدل مولکولی را حرکت دهید، بچرخانید، بزرگ‌نمایی و کوچک‌نمایی کنید.
• ابزار دستکاری پیوند محور^{(Bond centric manipulation tool)} : این ابزار را انتخاب کرده و روی هر یک از پیوندها کلیک کنید تا زاویه را مشاهده کنید.
• ابزار چرخش خودکار^{(Auto rotation tool)} : این ابزار را انتخاب کرده و روی دکمه " شروع^(Start) " کلیک کنید. اکنون کلیک چپ ماوس را فشار داده و نگه دارید و آن را به هر جهتی بکشید. کلیک چپ را رها کنید و مدل مولکولی به طور خودکار شروع به چرخش می کند.

اگر می‌خواهید اندازه طول پیوند ترکیبات را به‌طور خودکار تغییر دهید، به « Extensions > Optimize Geometry » بروید یا « Ctrl+Alt+O » را فشار دهید. برای محاسبه انرژی، به " Extensions > Molecular Mechanics > Calculate Energy " بروید.

ذخیره فایل^{(Saving the File)} : می‌توانید پروژه خود را در قالب‌های مختلف از جمله  PDB، ENT، CHM، ALC، CDXML، CDX، C3D2، C3D1، SD، SDF، DMOL، CHT، GAM ذخیره^{(PDB, ENT, CHM, ALC, CDXML, CDX, C3D2, C3D1, SD, SDF, DMOL, CHT, GAM)} کنید. جدا از این، یک گزینه صادرات نیز در دسترس است که با استفاده از آن می توانید پروژه خود را به صورت  PDF، SVG، BMP، JPG، PNG و غیره ذخیره کنید.

2] MoluCAD

MoluCAD  یکی دیگر از نرم افزارهای رایگان مدل سازی مولکولی در این لیست است. مانند آووگادرو^(Avogadro) ، ویژگی های زیادی نیز دارد. در این نرم افزار می توانید نماهای دو بعدی و سه بعدی را به صورت مجاور مشاهده کنید. برخی از عناصر رایج مورد استفاده در پنل سمت چپ نرم افزار موجود است. برای افزودن آن به فضای اصلی، کافی است روی هر یک از عناصر کلیک کنید. اگر عنصری که می‌خواهید اضافه کنید در آنجا موجود نیست، می‌توانید آن را از جدول تناوبی^{(Periodic Table)} انتخاب کنید . برای مشاهده جدول تناوبی^{(Periodic Table)} ، روی فضای سیاه کلیک راست کرده و روی دکمه Add Atom کلیک کنید.

مراحل رسم ترکیب شیمیایی:

1. ^(Click)برای افزودن هر یک از عناصر در پنل سمت چپ، روی آن کلیک کنید .
2. روی^(Click) عنصر دیگری کلیک کنید تا آن را اضافه کنید، یا می توانید آن را از جدول تناوبی^{(Periodic Table)} انتخاب کنید .
3. برای اتصال عناصر به « Add > Bonds – Connect Atoms » بروید و نوع پیوند شیمیایی را انتخاب کنید. حالا روی اتم اول و سپس روی اتم دوم کلیک کنید.

به غیر از عناصر، می توانید ترکیباتی نیز اضافه کنید. در پانل سمت راست،  مولکول‌های مختلف، اسیدهای آمینه، گروه‌های عاملی، اتم‌های جفت تنها^{(molecules, amino acids, functional groups, lone pair atoms)} و غیره را خواهید یافت. هر ساختاری را انتخاب کنید و آن را بکشید و به فضای اصلی رها کنید. می توانید انرژی مولکول ها را با کلیک بر روی " Energy > Evaluate Energy " محاسبه کنید.

با استفاده از منوی Query می‌توانید  فاصله بین دو اتم، طول پیوند، زاویه پیوند، زاویه پیچش، مرکز جرم^{(distance between two atoms, bond length, bond angle, torsion angle, the centre of mass)} و غیره را محاسبه کنید. می‌توانید ساختار سه‌بعدی را در چهار نمای مختلف  بالا، جلو، جانبی و مایل^{(top, front, side, and oblique)} . برای مشاهده مدل به اشکال مختلف، مانند  توپ و چوب، پر کردن فضا، لوله‌ها^{(ball & stick, space fill, pipes)} و موارد دیگر، به « View > Graphics Mode

ذخیره فایل^{(Saving the file)} : می توانید پروژه را با فرمت MCD ذخیره کنید. ^(MCD)اگر از گزینه " صادر کردن" در منوی " ^(Export)فایل^(File) " استفاده می کنید، می توانید پروژه خود را در  فرمت های JPEG  و  BITMAP ویندوز ذخیره^{(Windows BITMAP)}  کنید.

3] ArgusLab

ArgusLab  یکی دیگر از نرم‌افزارهای مدل‌سازی مولکولی کاربرپسند است که دارای ویژگی‌های قابل درک است. با استفاده از این نرم افزار می توانید ساختار ترکیبات شیمیایی مختلف را ایجاد کنید. در پنل سمت چپ نرم افزار، سه تب موجود است:

• اتم ها^(Atoms) : این برگه حاوی عناصر مختلف جدول تناوبی^{(Periodic Table)} است. با کلیک بر روی هر اتم، نرم افزار هندسه آن را نمایش می دهد. بر روی^(Click) دکمه " جدول تناوبی^{(Periodic Table)} " کلیک کنید تا جدول تناوبی^{(Periodic Table)} اجرا شود.
• حلقه ها^(Rings) : در اینجا انواع مختلفی از ساختارهای حلقه شیمیایی را خواهید دید.
• اسیدهای آمینه^{(Amino Acids)} : این تب انواع مختلف اسیدهای آمینه را نشان می دهد. در این برگه “ Polypeptide Builder ” نیز موجود است.

مراحل رسم ترکیب شیمیایی:

1. برای افزودن یک عنصر، روی تب “ Atom ” در پانل سمت چپ کلیک کنید.
2. ^(Select)هر یک از عناصر موجود را انتخاب کنید . اگر عنصر مورد نظر شما وجود ندارد، می توانید همان را از " جدول تناوبی^{(Periodic Table)} " انتخاب کنید.
3. ^(Use)برای قرار دادن عنصر در فضای ارائه شده از کلیک راست استفاده کنید.
4. ^(Select)عنصر دیگری را انتخاب کنید . حالا با کلیک چپ آخرین عنصر را انتخاب کنید و با کلیک راست عنصر دیگر را قرار دهید. این دو عنصر را به هم می پیوندد و یک ترکیب تشکیل می دهد.
5. برای افزودن حلقه ها و اسیدهای آمینه در فضا، مراحل مشابه را دنبال کنید.

4] طراح آسکلاف

Ascalaph Designer  یکی دیگر از نرم افزارهای رایگان مدل سازی مولکولی است. بهترین بخش نرم افزار این است که نیازی به نصب آن بر روی رایانه شخصی خود ندارید. همراه با یک فایل اجرایی می باشد. نرم افزار با فرمت zip دانلود خواهد شد. پس از استخراج، فایل اجرایی را در پوشه bin پیدا خواهید کرد .

مراحل رسم ترکیب شیمیایی:

1. برای شروع یک پروژه جدید، " Ctrl+N
2. برای افزودن عناصر، باید جدول تناوبی^{(Periodic Table)} را باز کنید . برای این کار، به « Build > Free Drawing » بروید.
3. ^(Select)هر یک از عناصر را انتخاب کرده و با فشار دادن کلیدهای "Ctrl+Shift" آنها را در فاصله قرار Ctrl+Shift .
4. عنصر دیگری را با استفاده از مرحله بالا قرار دهید و آن را به آخرین عنصر بکشید تا آنها را با یک پیوند شیمیایی به هم وصل کنید.

با کلیک بر روی دکمه های موجود در پنل سمت راست می توانید هر ترکیب را به اشکال مختلف مانند  توپ و چوب، وایرفریم، CPK و غیره مشاهده کنید. ^{(ball and stick, wireframe, CPK)}وقتی هر عنصری را از جدول تناوبی^{(Periodic Table)} انتخاب می‌کنید، اطلاعات اضافی مانند  نام عنصر، هیبریداسیون، کووالانسی و نیروهای جاذبه وان دروالس را به^{(element name, hybridization, covalent, and Van Der Waals forces of attraction)} شما نشان می‌دهد . برای انجام محاسبات مختلف از جمله  انرژی، دما، فشار، ممان دوقطبی^{(energy, temperature, pressure, dipole moment)} و غیره روی منوی “ Analyze ” کلیک کنید.^(Analyze)

ذخیره فایل^{(Saving the file)} : شما می توانید پروژه خود را فقط در فرمت های خاص خود ذخیره کنید، از جمله  mim، hin، xmol ،  mmol، smol و ^{(mmol, smol, )} غیره. این نقطه ضعف این نرم افزار رایگان است.

امیدواریم این پست برای پروژه های مدرسه و دانشگاه مفید واقع شده باشد.

Best free Molecular Modeling software for Windows 10

In this article, we will cover the best free Molecular Modeling software for Windows 10 PC. Using these freeware, you can create models of various simple to complex chemical compounds. This software collection is helpful for the students of bioinformatics, chemical engineering, etc. You can add different elements from the Periodic Table to form a chemical compound. Moreover, in these software, you can also view a chemical compound in different styles, like wireframe, ball and stick, pipes, ball and cylinder, and more.

Molecular Modeling software for Windows 10

Some of these software also include different chemical groups and structures for your convenience. Simply select them, and your chemical model is ready. Examples of chemical groups include alcohols, benzene, aldehydes, amino acids, etc. Apart from that, you can also do chemical calculations like energy, bond length, etc.

1. Avogadro
2. MoluCAD
3. ArgusLab
4. Ascalaph Designer

Let us take a look at them.

1] Avogadro

 Avogadro is an excellent molecular modeling freeware that comes with plenty of features. Its user-friendly interface makes it easy to understand for the users. On launching the software, you will see a black screen and a panel on the left side. You can access some commonly used elements from the “drop-down menu” on the left panel. If you want to access all the elements, simply click on “other” in the drop-down menu, and the software will launch the Periodic Table. The element which you select from the Periodic Table will be available in the drop-down list.

Steps to draw a chemical compound:

1. Select an element from the drop-down menu on the left panel and click on the black screen to add it.
2. Now, select another element from the drop-down menu.
3. Press and hold the left click of the mouse and drag it to the first element to connect it with a chemical bond. You can also select the type of chemical bond, single, double, or triple.

There are different buttons on the toolbar of the software:

• Draw tool: It lets you draw different molecular compounds.
• Navigation tool: Using it, you can move, rotate, zoom in and zoom out the molecular model.
• Bond centric manipulation tool: Select this tool and click on any of the bonds to view the angle.
• Auto rotation tool: Select this tool and click on the “Start” button. Now, press and hold the left click of the mouse and drag it in any direction. Release the left click, and the molecular model will start rotating automatically.

If you want to resize the bond length of compounds automatically, go to “Extensions > Optimize Geometry” or press “Ctrl+Alt+O.” To calculate the energy, go to “Extensions > Molecular Mechanics > Calculate Energy.”

Saving the File: You can save your project in multiple formats, including PDB, ENT, CHM, ALC, CDXML, CDX, C3D2, C3D1, SD, SDF, DMOL, CHT, GAM. Apart from this, an export option is also available, using which you can save your project in PDF, SVG, BMP, JPG, PNG, etc.

2] MoluCAD

MoluCAD is another free molecular modeling freeware in this list. Like Avogadro, it also comes with a lot of features. In this software, you can view both 2D and 3D views adjacently. Some commonly used elements are available on the left panel of the software. To add it to the main space, simply click on any of the elements. If the element you want to add is not available there, you can select it from the Periodic Table. To view the Periodic Table, right-click on the black space and click on the “Add Atom” button.

Steps to draw a chemical compound:

1. Click on any of the elements on the left panel to add it.
2. Click on another element to add it, or you can select it from the Periodic Table.
3. To connect the elements, go to “Add > Bonds – Connect Atoms” and select the type of chemical bond. Now click on the first atom and then click on the second one.

Apart from elements, you can also add compounds. On the right panel, you will find different molecules, amino acids, functional groups, lone pair atoms, etc. Select any structure and drag and drop it to the main space. You can calculate the energy of the molecules by clicking on “Energy > Evaluate Energy.”

Using the “Query” menu, you can calculate the distance between two atoms, bond length, bond angle, torsion angle, the centre of mass, etc. You can view the 3D structure in four different views, top, front, side, and oblique. Go to “View > Graphics Mode” to view the model in different forms, like ball & stick, space fill, pipes, and more.

Saving the file: You can save the project in MCD format. If you use the “Export” option in the “File” menu, you can save your project in JPEG and Windows BITMAP formats.

3] ArgusLab

ArgusLab is another user-friendly molecular modeling software that comes with easy to understand features. Using this software, you can create the structure of different chemical compounds. On the left panel of the software, three tabs are available:

• Atoms: This tab contains different elements of the Periodic Table. On clicking each atom, the software displays its geometry. Click on the “Periodic Table” button to launch the Periodic Table.
• Rings: Here, you will get different types of chemical ring structures.
• Amino Acids: This tab shows different types of amino acids. In this tab, “Polypeptide Builder” is also available.

Steps to draw chemical compound:

1. Click on the “Atom” tab on the left panel to add an element.
2. Select any of the available elements. If your desired element is not there, you can select the same from the “Periodic Table.”
3. Use right-click to place the element on the space provided.
4. Select another element. Now, select the last element using the left-click and place the other element by using the right-click. This will join the two elements and form a compound.
5. To add rings and amino acids in the space, follow the same steps.

4] Ascalaph Designer

Ascalaph Designer is one more good molecular modeling freeware. The best part of the software is that you need not install it on your PC. It comes with an executable file. The software will be downloaded in zip format. After extracting it, you will find the executable file in the “bin” folder.

Steps to draw a chemical compound:

1. Press “Ctrl+N” to start a new project.
2. To add elements, you have to open the Periodic Table. For this, go to “Build > Free Drawing.”
3. Select any of the elements and place them in the space by pressing the “Ctrl+Shift” keys.
4. Place another element using the above step and drag it to the last element to connect them with a chemical bond.

You can view every compound in different forms like ball and stick, wireframe, CPK, etc., by clicking on the buttons on the right panel. When you select any element from the Periodic Table, it shows you additional information like element name, hybridization, covalent, and Van Der Waals forces of attraction. Click on the “Analyze” menu to perform different calculations, including energy, temperature, pressure, dipole moment, etc.

Saving the file: You can save your project only in its own formats, including mim, hin, xmol, mmol, smol, etc. This is the demerit of this freeware.

We hope you found this post useful for your school and college projects.

Related posts

• Best رایگان Barcode Scanner software برای Windows 10

• Best Free Circuit Simulation software برای Windows 10

• Best Free Remote Desktop Software برای Windows 10

• Best رایگان Drone Mapping software برای Windows 10

• Best IP Camera apps برای Windows 10 PC and Android Phone

• Best Free Hospital Management software برای Windows 10

• Best Free PCB Design Software برای Windows 10

• Best Free Poetry and Quotes Writing apps برای Windows 10

• Best رایگان Secure Delete software برای Windows 10

• Best رایگان Window Manager software برای Windows 10

• Best رایگان ePub به PDF converter ابزار برای Windows 10 PC

• Best رایگان Bug Tracking Tools برای Windows 10

• Windows Search Alternative Tools برای Windows 10

• ClickChart Diagram & Flowchart software رایگان برای Windows 10 است

• Win Update Stop: غیر فعال کردن Windows Updates در Windows 10

• نحوه ویرایش یا تغییر System Information در Windows 10

• Best رایگان Garageband جایگزین برای Windows 10 PC

• Zoom Investment Portfolio Manager برای Windows 10

• Ashampoo WinOptimizer نرم افزار رایگان برای بهینه سازی Windows 10 است

• Best رایگان Remote Desktop software برای Windows 10