Mi descubrimiento personal: ¡La programación sí sirve para algo!

Hace unos 3 años ya, en medio de la pandemia de COVID-19, estaba encerrado en mi cuarto, en Celaya, con mi mamá y mis dos perritas. Había terminado mi carrera y ya estaba en proceso de titulación, solo unos meses atrás en diciembre de 2019 había presentado mi examen profesional para titularme como químico y me seguía llevando con mis amigos químicos.

En pocas, muy pocas palabras, la química computacional es una disciplina que emplea métodos informáticos (computacionales) y herramientas matemáticas para modelar y analizar sistemas químicos, desde moléculas simples hasta materiales complejos. Generalmente se analizan los cálculos energéticos y simulaciones moleculares (y otra clase de predicciones teóricas como la teoría de átomos en moléculas), esta rama de la química contribuye significativamente a la comprensión y diseño de moléculas, reacciones químicas, materiales y fármacos, facilitando avances en campos que van desde la química farmacéutica hasta la nanotecnología y la investigación de materiales.

Había un problema simple, rotar una molécula bien es complicado, generalmente lo hacíamos con excel, pero en ese momento estaba estudiando JavaScript y quería dejar de hacer química computacional para centrarme en la computación, ya sabía algo de Python, así que me centré en tomar lo que ya sabía y adentrarme en la solución de este pequeño problema.

Este es el resultado de experimentar un problema y resolverlo para después compartir la solución con mis compañeros y fue mi momento eureka para enamorarme de la computación y su manera de solucionar problemas, a partir de ahí me enamoré de la programación.

Rotate Molecule Axis

Este script de Python permite rotar una molécula en un archivo de coordenadas XYZ alrededor de los ejes X, Y o Z. Utiliza la biblioteca tinyQuaternion para realizar las rotaciones.

Instalación de Dependencias

Asegúrate de que tienes instalada la biblioteca tinyQuaternion antes de ejecutar este script. Puedes encontrar más información sobre cómo instalarla en este enlace.

Uso

Ejecuta el script con los siguientes argumentos:

python script.py archivo.xyz gradosX gradosY gradosZ

• archivo.xyz: El archivo de coordenadas XYZ que deseas rotar.
• gradosX: Ángulo de rotación en grados alrededor del eje X.
• gradosY: Ángulo de rotación en grados alrededor del eje Y.
• gradosZ: Ángulo de rotación en grados alrededor del eje Z.

Funciones

• abrir_archivo(file) Esta función abre y lee el contenido del archivo especificado y devuelve una lista de líneas.

• to_arreglo(contenido) Convierte el contenido del archivo en una lista de vectores y una lista de nombres de los vectores.

• a_np(matriz) Convierte la lista de vectores en una lista de matrices NumPy.

• rotar_prro(np_matriz, gradosX=0, gradosY=0, gradosZ=0) Realiza una rotación de los vectores en la matriz alrededor de los ejes X, Y o Z según los ángulos especificados. Devuelve la matriz rotada.

• rehacer_XYZ(matriz, nombres) Convierte la matriz de vectores en un archivo XYZ con el nombre "out.xyz".

• run() Función principal que ejecuta el flujo del programa. Abre el archivo de entrada, realiza la rotación y guarda el resultado en "out.xyz".

Ejemplo de Uso

python script.py molecule.xyz 30 0 0

Este comando rotará la molécula en el archivo "molecule.xyz" 30 grados alrededor del eje X.

Repositorio de GitHub

Puedes encontrar el código fuente de este proyecto en Github. Este proyecto está desarrollado por Eduardo Rico.