في هذه المقالة ، سنغطي أفضل برامج النمذجة الجزيئية^{(Molecular Modeling software)} المجانية لأجهزة الكمبيوتر التي تعمل بنظام Windows 10^{(Windows 10)} . باستخدام هذه البرامج المجانية ، يمكنك إنشاء نماذج لمركبات كيميائية متنوعة بسيطة إلى معقدة. مجموعة البرامج هذه مفيدة لطلاب المعلوماتية الحيوية والهندسة الكيميائية وما إلى ذلك. يمكنك إضافة عناصر مختلفة من الجدول الدوري^{(Periodic Table)} لتكوين مركب كيميائي. علاوة على ذلك ، في هذه البرامج ، يمكنك أيضًا عرض مركب كيميائي في أنماط مختلفة ، مثل الإطار السلكي والكرة والعصا والأنابيب والكرة والأسطوانة^{(wireframe, ball and stick, pipes, ball and cylinder)} وغير ذلك.

برنامج النمذجة^(Modeling) الجزيئية لنظام التشغيل Windows 10^{(Windows 10)}

تتضمن بعض هذه البرامج أيضًا مجموعات وهياكل كيميائية مختلفة لراحتك. ما عليك سوى^(Simply) تحديدها ، وسيكون نموذجك الكيميائي جاهزًا. تتضمن أمثلة المجموعات الكيميائية  الكحول ، والبنزين ، والألدهيدات ، والأحماض الأمينية^{(alcohols, benzene, aldehydes, amino acids)} ، إلخ. بصرف النظر عن ذلك ، يمكنك أيضًا إجراء حسابات كيميائية مثل  الطاقة ، وطول الرابطة^{(energy, bond length)} ، وما إلى ذلك.

1. أفوجادرو
2. مولوكاد
3. ArgusLab
4. مصمم اسكالاف

دعونا نلقي نظرة عليهم.

1] أفوجادرو

 Avogadro  هو برنامج مجاني ممتاز للنمذجة الجزيئية يأتي مع الكثير من الميزات. تجعل واجهته سهلة الاستخدام من السهل فهمها للمستخدمين. عند بدء تشغيل البرنامج ، سترى شاشة سوداء ولوحة على الجانب الأيسر. يمكنك الوصول إلى بعض العناصر شائعة الاستخدام من " القائمة المنسدلة^{(drop-down menu)} " على اللوحة اليمنى. إذا كنت ترغب في الوصول إلى جميع العناصر ، فما عليك سوى النقر فوق " أخرى^(other) " في القائمة المنسدلة ، وسيقوم البرنامج بتشغيل الجدول الدوري^{(Periodic Table)} . سيكون العنصر الذي تحدده من الجدول الدوري^{(Periodic Table)} متاحًا في القائمة المنسدلة.

خطوات رسم مركب كيميائي:

1. حدد^(Select) عنصرًا من القائمة المنسدلة على اللوحة اليسرى وانقر على الشاشة السوداء لإضافته.
2. الآن ، حدد عنصرًا آخر من القائمة المنسدلة.
3. اضغط مع الاستمرار على النقر الأيسر للفأرة واسحبه إلى العنصر الأول لربطه برابطة كيميائية. يمكنك أيضًا تحديد نوع الرابطة الكيميائية ، مفردة ، أو مزدوجة ، أو ثلاثية.

توجد أزرار مختلفة على شريط أدوات البرنامج:

• أداة الرسم^{(Draw tool)} : تتيح لك رسم مركبات جزيئية مختلفة.
• أداة التنقل^{(Navigation tool)} : باستخدامها ، يمكنك تحريك النموذج الجزيئي وتدويره وتكبيره وتصغيره.
• أداة معالجة السندات المركزية^{(Bond centric manipulation tool)} : حدد هذه الأداة وانقر فوق أي من الروابط لعرض الزاوية.
• أداة التدوير التلقائي^{(Auto rotation tool)} : حدد هذه الأداة وانقر على زر " ابدأ^(Start) ". الآن ، اضغط مع الاستمرار على النقر الأيسر للفأرة واسحبه في أي اتجاه. حرر النقرة اليسرى ، وسيبدأ النموذج الجزيئي بالدوران تلقائيًا.

إذا كنت ترغب في تغيير حجم طول الرابطة للمركبات تلقائيًا ، فانتقل إلى " Extensions > Optimize Geometry " أو اضغط على " Ctrl+Alt+O ". لحساب الطاقة ، انتقل إلى " Extensions > Molecular Mechanics > Calculate Energy ."

حفظ الملف^{(Saving the File)} : يمكنك حفظ مشروعك بتنسيقات متعددة ، بما في ذلك  PDB و ENT و CHM و ALC و CDXML و CDX و C3D2 و C3D1 و SD و SDF و DMOL و CHT و GAM^{(PDB, ENT, CHM, ALC, CDXML, CDX, C3D2, C3D1, SD, SDF, DMOL, CHT, GAM)} . بصرف النظر عن هذا ، يتوفر أيضًا خيار تصدير ، والذي يمكنك من خلاله حفظ مشروعك في  PDF و SVG و BMP و JPG و PNG^{(PDF, SVG, BMP, JPG, PNG)} وما إلى ذلك.

2] مولوكاد

MoluCAD  هو برنامج مجاني آخر مجاني للنمذجة الجزيئية في هذه القائمة. مثل Avogadro ، فإنه يأتي أيضًا بالعديد من الميزات. في هذا البرنامج ، يمكنك عرض كل من العروض ثنائية وثلاثية الأبعاد بشكل متقارب. تتوفر بعض العناصر شائعة الاستخدام على اللوحة اليمنى للبرنامج. لإضافته إلى المساحة الرئيسية ، ما عليك سوى النقر فوق أي من العناصر. إذا كان العنصر الذي تريد إضافته غير متوفر هناك ، يمكنك تحديده من الجدول الدوري^{(Periodic Table)} . لعرض الجدول الدوري^{(Periodic Table)} ، انقر بزر الماوس الأيمن على المساحة السوداء وانقر على زر " إضافة ذرة^{(Add Atom)} ".

خطوات رسم مركب كيميائي:

1. انقر فوق^(Click) أي عنصر من العناصر الموجودة على اللوحة اليسرى لإضافته.
2. انقر فوق^(Click) عنصر آخر لإضافته ، أو يمكنك تحديده من الجدول الدوري^{(Periodic Table)} .
3. لتوصيل العناصر ، انتقل إلى " Add > Bonds – Connect Atoms " وحدد نوع الرابطة الكيميائية. انقر الآن على الذرة الأولى ثم انقر على الثانية.

بصرف النظر عن العناصر ، يمكنك أيضًا إضافة مركبات. على اللوحة اليمنى ، ستجد  جزيئات مختلفة ، وأحماض أمينية ، ومجموعات وظيفية ، وذرات زوج وحيد^{(molecules, amino acids, functional groups, lone pair atoms)} ، وما إلى ذلك. حدد أي بنية واسحبها وأفلتها في المساحة الرئيسية. يمكنك حساب طاقة الجزيئات بالنقر فوق " Energy > Evaluate Energy ".

باستخدام قائمة " الاستعلام^(Query) " ، يمكنك حساب  المسافة بين ذرتين ، وطول الرابطة ، وزاوية الرابطة ، وزاوية الالتواء ، ومركز الكتلة^{(distance between two atoms, bond length, bond angle, torsion angle, the centre of mass)} ، وما إلى ذلك. يمكنك عرض الهيكل ثلاثي الأبعاد في أربعة عروض مختلفة ،  أعلى ، أمامي ، جانبي ، و منحرف^{(top, front, side, and oblique)} . انتقل إلى " View > Graphics Mode " لعرض النموذج بأشكال مختلفة ، مثل  الكرة والعصا ، وملء الفراغ ، والأنابيب^{(ball & stick, space fill, pipes)} ، والمزيد.

حفظ الملف^{(Saving the file)} : يمكنك حفظ المشروع بتنسيق MCD . إذا كنت تستخدم الخيار " تصدير^(Export) " في قائمة " ملف^(File) " ، فيمكنك حفظ مشروعك  بتنسيقات JPEG^(JPEG)  و  Windows BITMAP  .

3] ArgusLab

ArgusLab  هو برنامج آخر للنمذجة الجزيئية سهل الاستخدام يأتي بميزات سهلة الفهم. باستخدام هذا البرنامج ، يمكنك إنشاء هيكل لمركبات كيميائية مختلفة. على اللوحة اليسرى للبرنامج ، تتوفر ثلاث علامات تبويب:

• الذرات^(Atoms) : تحتوي علامة التبويب هذه على عناصر مختلفة من الجدول الدوري^{(Periodic Table)} . عند النقر فوق كل ذرة ، يعرض البرنامج هندستها. انقر^(Click) على زر " الجدول الدوري^{(Periodic Table)} " لبدء تشغيل الجدول الدوري^{(Periodic Table)} .
• الحلقات^(Rings) : هنا ، ستحصل على أنواع مختلفة من هياكل الحلقة الكيميائية.
• الأحماض الأمينية^{(Amino Acids)} : تعرض علامة التبويب هذه أنواعًا مختلفة من الأحماض الأمينية. في علامة التبويب هذه ، يتوفر أيضًا " Polypeptide Builder ".

خطوات رسم مركب كيميائي:

1. انقر فوق علامة التبويب " Atom " في اللوحة اليمنى لإضافة عنصر.
2. حدد^(Select) أي من العناصر المتاحة. إذا لم يكن العنصر الذي تريده موجودًا ، فيمكنك تحديده من " الجدول الدوري^{(Periodic Table)} ".
3. استخدم^(Use) النقر بزر الماوس الأيمن لوضع العنصر في المساحة المتوفرة.
4. حدد^(Select) عنصرًا آخر. الآن ، حدد العنصر الأخير باستخدام النقر بزر الماوس الأيسر ثم ضع العنصر الآخر باستخدام النقر بزر الماوس الأيمن. سينضم هذا إلى العنصرين ويشكل مركبًا.
5. لإضافة حلقات وأحماض أمينية في الفراغ ، اتبع نفس الخطوات.

4] مصمم Ascalaph

Ascalaph Designer  هو برنامج مجاني آخر جيد للنمذجة الجزيئية. أفضل جزء من البرنامج هو أنك لست بحاجة إلى تثبيته على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. يأتي مع ملف قابل للتنفيذ. سيتم تنزيل البرنامج بتنسيق مضغوط. بعد استخراجه ، ستجد الملف القابل للتنفيذ في مجلد " bin ".

خطوات رسم مركب كيميائي:

1. اضغط على " Ctrl+N " لبدء مشروع جديد.
2. لإضافة عناصر ، يجب عليك فتح الجدول الدوري^{(Periodic Table)} . لهذا ، انتقل إلى " Build > Free Drawing ".
3. حدد^(Select) أيًا من العناصر وضعها في المساحة بالضغط على مفتاحي " Ctrl+Shift ".
4. ضع عنصرًا آخر باستخدام الخطوة أعلاه واسحبه إلى العنصر الأخير لربطه برابطة كيميائية.

يمكنك عرض كل مركب بأشكال مختلفة مثل  الكرة والعصا ، والإطار السلكي ، و CPK^{(ball and stick, wireframe, CPK)} ، وما إلى ذلك ، من خلال النقر على الأزرار الموجودة على اللوحة اليمنى. عندما تحدد أي عنصر من الجدول الدوري^{(Periodic Table)} ، فإنه يعرض لك معلومات إضافية مثل  اسم العنصر ، والتهجين ، والتساهمية ، وقوى فان دير فالس الجذابة^{(element name, hybridization, covalent, and Van Der Waals forces of attraction)} . انقر فوق قائمة " تحليل^(Analyze) " لإجراء عمليات حسابية مختلفة ، بما في ذلك  الطاقة ودرجة الحرارة والضغط والعزم ثنائي القطب^{(energy, temperature, pressure, dipole moment)} ، إلخ.

حفظ الملف^{(Saving the file)} : يمكنك حفظ مشروعك فقط بتنسيقاته الخاصة ، بما  في ذلك mim و hin و xmol^{(mim, hin, xmol)} و  mmol و smol ^{(mmol, smol, )} وما إلى ذلك. هذا هو عيب هذه البرامج المجانية.

نأمل أن تكون قد وجدت هذا المنشور مفيدًا لمشاريع مدرستك وكليتك.

Best free Molecular Modeling software for Windows 10

In this articlе, 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 مجانا Barcode Scanner software ل Windows 10

• Best Free Circuit Simulation software ل Windows 10

• Best Free Remote Desktop Software لWindows 10

• Best مجانا Drone Mapping software ل Windows 10

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

• Best Desktop Countdown Timer apps ل Windows 10

• Balabolka: النص المجاني المحمولة ل Speech converter ل Windows 10

• Best Free Artificial Intelligence software ل Windows 10

• Relocate البرامج المثبتة باستخدام Application Mover على Windows 10

• Create ملاحظات بسيطة مع PeperNote ل Windows 10

• Best مجانا 8085 Microprocessor Simulators ل Windows 10

• Best Speech Recognition software ل Windows 10

• Best برنامج مجاني للرسم على الشاشة في Windows 10 PC

• Best Free Secure Delete software ل Windows 10

• Best Free PCB Design Software ل Windows 10

• RecordIt: مجاني GIF Screen Recorder ل Windows 10

• Reduce الانحرافات في Windows 10؛ Blackout أجزاء من computer screen!

• Best Free Drawing software ل Windows 10 لإخراج الفنان فيك

• Watch التلفزيون الرقمي والاستماع إلى Radio على Windows 10 مع ProgDVB

• كيفية نقل البرامج المثبتة إلى محرك أقراص آخر في Windows 10