MoleculARweb: A Website for Chemistry and Structural Biology Education Through Interactive Augmented Reality out of the Box in Commodity Devices

Abstract

<p>Here we introduce <i>MoleculARweb</i>, a purely web-based AR platform for chemistry, molecular and structural biology education that runs out of the box in regular web browsers in ordinary computers, laptops, tablets and smartphones. Through regular-printed markers recognized via the device’s webcam, students and teachers can handle molecules in an AR environment to interactively explore their structure, dynamics and interactions. The release version of <i>MoleculARweb</i> features over 20 activities covering topics about molecular shapes, atomic and molecular orbitals, acid-base equilibria and hydrogen bonding, protein and nucleic acid structures, X-ray diffraction and electron microscopy, and molecular mechanics; applicable from high school to early university levels. <i>MoleculARweb</i> is freely available without registration at <a href="https://molecularweb.epfl.ch">https://MoleculARweb.epfl.ch</a> in 6 languages. </p>

La química computacional como mediación pedagógica para el aprendizaje de conceptos fundamentales de química general

“…Con la QC, el sujeto puede lograr un mayor entendimiento de aquellos fenómenos que no se pueden entender a primera instancia, debido a que no son observables a través de la cotidianidad, y para ello, actualmente se reportan programas como Eduquim (Castillo et al, 2017;Tovar et al, 2020), MolecularARweb (Rodríguez et al, 2020), ChemSketch (Campos, 2013), Avogadro (Hanwell et al, 2012;Torres et al, 2017), UFCS Chimera (Pettersen et al, 2004;Hertig et al, 2015), GaussView (Antony et al, 2008;Antony et al, 2011) y Visual Molecular Dynamics (VMD) (Humphrey et al, 1996), los cuales se caracterizan por ser herramientas de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) que permiten la visualización de estructuras moleculares de baja y alta complejidad (Gamboa-Carballo et al, 2017), logrando acceder a una gran variedad de análisis químicos, como por ejemplo, la distribución de cargas, la determinación de los orbitales frontera HOMO/LUMO, el cálculo de valores energéticos de entalpia, entropía y energía libre de Gibbs, además de permitir la observación de macromoléculas a nivel biológico para la determinación de sus sitios activos, posibles análisis farmacocinéticos, farmacodinámicos y acoplamiento molecular (docking molecular), como se puede observar a través de la Figura 2.…”