Estudo do CDMF apresenta software capaz de facilitar a análise dos resultados gerados pelo código TOPOND

O TopIso3D Viewer gera mapas tridimensionais das propriedades topológicas de átomos, moléculas e cristais

O TopIso3D Viewer (Topological  Isosurfaces 3D Viewer) é um software livre, com interface gráfica amigável, cujo objetivo é ser uma ferramenta otimizada de análise dos dados provenientes do módulo TOPOND. Este módulo, integrado ao pacote de química computacional CRYSTAL17, é responsável por compilar os resultados de cálculos da topologia da densidade eletrônica de átomos, moléculas e cristais e gerar mapas bidimensionais.

Dadas as limitações de se trabalhar com os mapas gerados pelo código TOPOND, o doutorando Jeronimo Ferreira Silva e seu orientador Ary da Silva Maia, ambos da Universidade Federal da Paraíba (UFPB), decidiram desenvolver o TopIso3D Viewer. De acordo com Silva, ao fazer uso do novo software, é possível executar os cálculos da densidade eletrônica de forma ágil e clara, uma vez que ele os executa automaticamente. 

“A partir dos arquivos de saída do TOPOND, o TopIso3D permite a geração de mapas tridimensionais das propriedades topológicas, as quais podem ser visualizadas em qualquer navegador, permitindo ainda ao usuário salvar o projeto como arquivo HTML, que pode ser incorporado em artigos e outros trabalhos para uma visualização interativa”, explicou o pesquisador.

Além disto, o software fornece uma síntese dos resultados calculados pelo TOPOND, na forma de uma tabela em formato .xlsx, com todas as informações sobre os átomos e os pontos críticos (PC) da estrutura estudada. É possível ainda plotar no mapa 3D a localização dos PC, as posições atômicas e os caminhos de ligações. Finalmente, como opção extra, podem ser gerados gráficos de análise estatística dos descritores usados para classificação de ligações químicas. 

Para mais detalhes, é possível acessar o trabalho “TopIso3D Viewer: Enhancing Topological Analysis through 3D Isosurfaces”, no Journal of Chemical Information and Modeling, onde é descrita a elaboração do software, a metodologia utilizada e sua aplicação em sistemas periódicos e não periódicos, como a ureia, perovskitas, niobatos lamelares, nanotubos de grafeno e superfícies de grafenileno. 

A pesquisa foi realizada por uma  equipe interinstitucional, envolvendo a UFPB, a Universidade Federal do Rio Grande do Norte e a Universidade Estadual Paulista – Campus de Bauru, por meio do Laboratório de Modelagem e Simulação Molecular (LSM), liderado por Julio Sambrano, pesquisador integrante do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF).   

Atualmente o software está na versão 1.3 (exclusiva para Sistema Operacional Linux) e pode ser baixado pelo site, juntamente com um manual de instruções, que guiará o usuário no passo-a-passo necessário para sua utilização. 

CDMF

O CDMF é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), e recebe também investimento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), a partir do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN).

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