ChemStruct : um pacote em Python para análise estrutural de sistemas atômicos e auxílio em simulações de dinâmica molecular

Abstract

Ferramentas computacionais de análise estrutural são de grande interesse em simulação molecular, uma vez que a predição da dinâmica das partículas depende das interações entre elas, que por sua vez são regidas pela configuração atômica local. Em vista disso, aqui é apresentado o ChemStruct, um pacote desenvolvido em Python para classificação atômica e identificação de grupos funcionais em moléculas, bem como para a geração de arquivos de entrada adequados para simulações de dinâmica molecular no pacote LAMMPS. Neste trabalho são descritas e avaliadas as partes centrais do código, como o algoritmo classificador e os dois métodos implementados para o cálculo das ligações químicas. As estruturas identificadas pelo pacote são validadas, e exemplos de auxílio em simulações de dinâmica molecular são apresentados, demonstrando que o pacote cumpre bem seus objetivos. Em suma, o ChemStruct ajuda a elucidar as características estruturais de uma grande gama de moléculas, auxiliando na compreensão de suas propriedades geométricas e vibracionais e possibilitando simulações de dinâmica molecular com parametrização adequada. Essa ferramenta pode ser utilizada por químicos teóricos, cientistas de materiais e engenheiros do âmbito computacional, e também como instrumento didático.