Un instrumento científico es un dispositivo o herramienta que se utiliza con fines científicos , incluido el estudio de los fenómenos naturales y la investigación teórica. [1]
Historia
Históricamente, la definición de un instrumento científico ha variado, según el uso, las leyes y el período histórico. [1] [2] [3] Antes de mediados del siglo XIX, tales herramientas se denominaban aparatos e instrumentos "filosóficos naturales" o "filosóficos", y herramientas más antiguas desde la antigüedad hasta la Edad Media (como el astrolabio y el reloj de péndulo ) desafían una definición más moderna de "una herramienta desarrollada para investigar la naturaleza cualitativa o cuantitativamente". [1] [3] Los instrumentos científicos fueron hechos por fabricantes de instrumentos que vivían cerca de un centro de aprendizaje o investigación, como una universidad o un laboratorio de investigación . Los fabricantes de instrumentos diseñaron, construyeron y refinaron instrumentos con fines específicos, pero si la demanda fuera suficiente, un instrumento entraría en producción como un producto comercial. [4] [5]
En una descripción del uso del eudiómetro por Jan Ingenhousz para mostrar la fotosíntesis , un biógrafo observó: "La historia del uso y la evolución de este instrumento ayuda a mostrar que la ciencia no es solo un esfuerzo teórico, sino igualmente una actividad basada en un instrumento base, que es un cóctel de instrumentos y técnicas envuelto en un entorno social dentro de una comunidad de practicantes. Se ha demostrado que el eudiómetro es uno de los elementos de esta mezcla que mantuvo unida a toda una comunidad de investigadores, incluso cuando estaban en desacuerdo sobre el significado y el uso adecuado de la cosa ". [6]
Para la Segunda Guerra Mundial, la demanda de análisis mejorados de productos de tiempos de guerra como medicinas, combustibles y agentes armados llevó la instrumentación a nuevas alturas. [7] En la actualidad, los cambios en los instrumentos utilizados en las actividades científicas, en particular los instrumentos analíticos, se están produciendo rápidamente, y las interconexiones con las computadoras y los sistemas de gestión de datos son cada vez más necesarias. [8] [9]
Alcance
Los instrumentos científicos varían mucho en tamaño, forma, propósito, complicación y complejidad. Incluyen equipos de laboratorio relativamente simples como escalas , reglas , cronómetros , termómetros , etc. Otras herramientas simples desarrolladas a finales del siglo XX o principios del siglo XXI son el Foldscope (un microscopio óptico), la ESCALA (Tabla periódica KAS), [10] el MasSpec Pen (un bolígrafo que detecta el cáncer), el medidor de glucosa , etc. Sin embargo, algunos instrumentos científicos pueden tener un tamaño bastante grande y una complejidad significativa, como colisionadores de partículas o antenas de radiotelescopios . Por el contrario, las tecnologías a microescala y nanoescala están avanzando hasta el punto en que los tamaños de los instrumentos se están desplazando hacia los más pequeños, incluidos los instrumentos quirúrgicos a nanoescala , los nanobots biológicos y la bioelectrónica . [11] [12]
La era digital
Los instrumentos se basan cada vez más en la integración con computadoras para mejorar y simplificar el control; mejorar y ampliar funciones instrumentales, condiciones y ajustes de parámetros; y agilizar el muestreo, la recopilación, la resolución, el análisis de datos (durante y después del proceso) y el almacenamiento y la recuperación. Los instrumentos avanzados se pueden conectar como una red de área local (LAN) directamente a través de middleware y se pueden integrar aún más como parte de una aplicación de gestión de información , como un sistema de gestión de información de laboratorio (LIMS). [13] [14] La conectividad de los instrumentos puede mejorarse aún más utilizando tecnologías de Internet de las cosas (IoT), lo que permite, por ejemplo, que laboratorios separados por grandes distancias conecten sus instrumentos a una red que se pueda monitorear desde una estación de trabajo o dispositivo móvil en otro lugar. [15]
Ejemplos de instrumentos científicos
- Acelerómetro , físico, aceleración
- Amperímetro , eléctrico, amperaje, corriente
- Anemómetro , velocidad del viento
- Calibre , distancia
- Calorímetro , calor
- Secuenciador de ADN , biología molecular
- Dinamómetro , par / fuerza
- Electrómetro , carga eléctrica , diferencia de potencial
- Electroscopio , carga eléctrica
- Analizador electrostático , energía cinética de partículas cargadas
- Elipsómetro , índices de refracción óptica
- Eudiómetro , volumen de gas
- Gravímetro , gravedad
- Hidrómetro
- Inclinómetro , pendiente
- Interferómetro , óptica, espectros de luz infrarroja
- Magnetograma , campo magnético
- Magnetómetro , flujo magnético
- Manómetro , presión de aire
- Espectrómetro de masas , identificación / caracterización de compuestos
- Micrómetro , distancia
- Microscopio , aumento óptico
- Espectrómetro de RMN , identificación de compuestos químicos, diagnóstico por imágenes médicas
- Ohmímetro , resistencia eléctrica / impedancia
- Osciloscopio , voltaje de señal eléctrica, amplitud, longitud de onda, frecuencia, forma / patrón de forma de onda
- Sismómetro , aceleración
- Espectrograma , frecuencia de sonido, longitud de onda, amplitud
- Espectrómetro , frecuencia de luz, longitud de onda, amplitud
- Telescopio , aumento de luz (astronomía)
- Termómetro , medición de temperatura
- Teodolito , ángulos, agrimensura
- Termopar , temperatura
- Voltímetro , voltaje
Lista de fabricantes de instrumentos científicos
- Sciencekatta.com , India
- 454 Life Sciences , Estados Unidos de América
- ADInstruments , Nueva Zelanda
- Agilent Technologies , Estados Unidos de América
- Anton Paar , Austria
- A. Reyrolle & Company
- Beckman Coulter , Estados Unidos de América
- Bruker , Estados Unidos de América
- Cambridge Scientific Instrument Company , Reino Unido
- Elementar , Alemania
- Horiba , Japón
- JEOL , Japón
- LECO Corporation , Estados Unidos de América
- Markes International , Reino Unido
- Malvern Instruments , Reino Unido
- McPherson Inc , Estados Unidos de América
- Mettler Toledo , Suiza / Estados Unidos de América
- MTS Systems Corporation , EE. UU., Mecánica
- Novacam Technologies , Canadá
- Oxford Instruments , Reino Unido
- Pall Corp. , Estados Unidos de América
- PerkinElmer , Estados Unidos de América
- Polímero Char , España
- Shimadzu Corp. , Japón
- Techtron , Melbourne, Australia
- Thermo Fisher Scientific , Estados Unidos de América
- Waters Corporation , Estados Unidos de América
Lista de diseñadores de instrumentos científicos
- Jones, William
- Kipp, Petrus Jacobus
- Le Bon, Gustave
- Roelofs, Arjen
- Schöner, Johannes
- Von Reichenbach, Georg Friedrich
Historia de los instrumentos científicos
- Historia de la ciencia y la tecnología en la República Popular China
Museos
- Colección de instrumentos científicos históricos (CHSI)
- Museo de Boerhaave
- Fundación Patrimonio Químico
- Museo Deutsches
- Royal Victoria Gallery para el fomento de la ciencia práctica
- Museo Whipple de Historia de la Ciencia
Tipos de instrumentos científicos
- Instrumento óptico
- Equipo de prueba electrónico
Ver también
- Instrumentación
- Instrumentalismo , una teoría filosófica
- Lista de coleccionables
- La definición del diccionario de -tron en Wiktionary, un sufijo para denotar un instrumento científico complejo, como ciclotrón , fitotrón , sincrotrón , ...
Referencias
- ↑ a b c Hessenbruch, Arne (2013). Guía del lector de historia de la ciencia . Taylor y Francis. págs. 675–77. ISBN 9781134263011.
- ^ Warner, Deborah Jean (marzo de 1990). "¿Qué es un instrumento científico , cuándo se convirtió en uno y por qué?". La Revista Británica de Historia de la Ciencia . 23 (1): 83–93. doi : 10.1017 / S0007087400044460 . JSTOR 4026803 . Enlace externo en
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( ayuda ) - ^ a b "Estados Unidos contra el Hospital Presbiteriano". The Federal Reporter . 71 : 866–868. 1896.
- ^ Turner, AJ (1987). Primeros instrumentos científicos: Europa, 1400-1800 . Editores Phillip Wilson.
- ^ Bedini, SA (1964). Primeros instrumentos científicos estadounidenses y sus creadores . Institución Smithsonian . Consultado el 18 de enero de 2017 .
- ^ Geerdt Magiels (2009) De la luz del sol a la percepción. Jan IngenHousz, el descubrimiento de la fotosíntesis y la ciencia a la luz de la ecología , página 231, VUB Press ISBN 978-90-5487-645-8
- ^ Mukhopadhyay, R. (2008). "El auge de los instrumentos durante la Segunda Guerra Mundial" . Química analítica . 80 (15): 5684–5691. doi : 10.1021 / ac801205u . PMID 18671339 .
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- ^ Khandpur, RS (2016). Manual de instrumentos analíticos . Educación de McGraw Hill. ISBN 9789339221362.
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- ^ James, WS; Lemole Jr, GM (2015). Latifi, R .; Rhee, P .; Gruessner, RWG (eds.). Saltador. págs. 221-230. ISBN 9781493926718. Falta o vacío
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( ayuda ) - ^ Wilkes, R .; Megargle, R. (1994). "Integración de instrumentos y un sistema de gestión de información de laboratorio a nivel de información: un espectrómetro de plasma acoplado inductivamente". Quimiometría y sistemas de laboratorio inteligentes . 26 (1): 47–54. doi : 10.1016 / 0169-7439 (94) 90018-3 .
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