Gaussian es un software de química computacional, diseñado para modelar estructuras moleculares, calcular propiedades electrónicas y predecir reacciones químicas con alta precisión permitiendo a los usuarios investigar problemas químicos complejos incluso en hardware de computación modesto. Ideal para investigadores y científicos en química y física, ofrece herramientas avanzadas para espectroscopía, estados excitados y optimización geométrica, con soporte para CPU y GPU en múltiples plataformas.
Desarrollado por Gaussian, Inc., Gaussian ahora se encuentra en su versión número16 y es una herramienta de química computacional que predice energías, estructuras moleculares, frecuencias vibratorias y propiedades moleculares de compuestos y reacciones en diversos entornos químicos. Sus modelos se aplican tanto a especies estables como a compuestos difíciles o imposibles de observar experimentalmente, ya sea por su naturaleza tóxica, inflamable, radiactiva o efímera.
Ventajas de Gaussian 16
Alta precisión en cálculos químicos: Gaussian 16 utiliza métodos avanzados de química cuántica, como Hartree-Fock, DFT, y métodos post-Hartree-Fock (CCSD, MP2, etc.), que garantizan resultados altamente precisos en la predicción de propiedades moleculares.
Versatilidad en métodos y funciones: Gaussian 16 ofrece soporte para cálculos en estados fundamentales y excitados, optimización geométrica, frecuencias vibracionales, energías de reacción, simulación de espectros, y efectos de solvente mediante modelos de continuo polarizable (PCM).
Soporte para hardware avanzado: Es compatible con GPUs, lo que permite ejecutar cálculos más rápidos y eficientes en sistemas equipados con hardware de última generación. Esto optimiza la relación tiempo-recursos en proyectos complejos.
Integración con herramientas de visualización: La integración con GaussView 6 facilita la preparación de estructuras moleculares y la interpretación de resultados mediante representaciones gráficas avanzadas.
Escalabilidad y flexibilidad: Funciona en múltiples plataformas, incluyendo Linux, macOS y Windows, adaptándose tanto a estaciones de trabajo individuales como a clústeres de alto rendimiento.
Modelado eficiente de solventes: La implementación del modelo PCM permite simular reacciones químicas y propiedades moleculares considerando solventes reales, mejorando la aplicabilidad en condiciones experimentales.
Actualizaciones versión Gaussian 16
Optimización Geométrica Avanzada: Se han implementado nuevas funcionalidades que hacen que la optimización geométrica sea más poderosa y flexible para el usuario. Por ejemplo, ahora es posible recalcular las constantes de fuerza cada cierto número de pasos durante una optimización, lo cual es útil para moléculas flexibles que requieren ajustes precisos. Además, Gaussian puede recuperar la geometría de cualquier paso de una optimización desde el archivo de punto de control.
Modelado de Estados Excitados: Gaussian 16 ofrece métodos mejorados para el estudio de estados excitados, permitiendo una exploración más profunda de procesos fotoquímicos y propiedades espectroscópicas. Esto es especialmente útil en el modelado de proteínas fluorescentes y otros sistemas complejos.
Soporte para GPUs: Se hrte para unidades de procesamiento gráfico (GPUs), incluyendo modelos como NVIDIA K40, K80, P100 (Pascal), V100 (Volta) y A100 (Ampere) bajo Linux. Esto permite una aceleración significativa en cálculos de Hartree-Fock y DFT, mejorando la eficiencia computacional.
Mejoras en el Modelo de Continuo Polarizable (PCM): Se ha implementado una nueva versión del PCM para cálculos de energías, gradientes y frecuencias, lo que permite una mejor consideración de los efectos del solvente en las propiedades vibracionales y electrónicas de las moléculas.
Interfaz Mejorada con GaussView 6: La integración con GaussView 6 proporciona un conjunto enriquecido de capacidades de construcción y visualización molecular, facilitando la preparación de entradas y el análisis de resultados. Esto incluye la capacidad de abrir directamente archivos del Banco de Datos de Proteínas (PDB), agregar hidrógenos automáticamente y manipular estructuras utilizando información de subestructuras presentes en los archivos originales.
Aplicaciones de Gaussian 16
Química en Solución: Modela procesos químicos en solución, considerando el impacto del disolvente en las estructuras y propiedades moleculares.
Investigación de Sistemas Grandes: Permite el estudio de sistemas moleculares extensos mediante métodos como ONIOM, que combinan diferentes niveles de teoría para modelar partes del sistema con distintos grados de precisión.
Modelado de Espectroscopía: Predice espectros IR, Raman, UV/Visible, entre otros, facilitando la interpretación de datos experimentales y la predicción de propiedades espectroscópicas.
Estados Excitados: Estudia estados excitados de moléculas, esenciales para comprender procesos como la fluorescencia y la fosforescencia.
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Gaussian es un software de química computacional que permite predecir propiedades moleculares, energías, estructuras y frecuencias vibratorias de compuestos químicos.
