Instrumento cientifico
Un instrumento científico es un dispositivo o herramienta utilizada con fines científicos, incluido el estudio de fenómenos naturales y la investigación teórica.
Historia
Históricamente, la definición de un instrumento científico ha variado, según el uso, las leyes y el período histórico. Antes de mediados del siglo XIX, estas herramientas se denominaban "filosóficas naturales" o "filosófico" aparatos e instrumentos, 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". Los instrumentos científicos fueron fabricados 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 para propósitos, pero si la demanda era suficiente, un instrumento entraría en producción como un producto comercial.
En una descripción del uso del eudiómetro por parte de Jan Ingenhousz para mostrar la fotosíntesis, un biógrafo observó: "La historia del uso y la evolución de este instrumento ayuda a demostrar que la ciencia no es solo un esfuerzo teórico, sino también una actividad cimentada en una base instrumental, que es un cóctel de instrumentos y técnicas envueltos en un entorno social dentro de una comunidad de practicantes. Se ha demostrado que el eudiómetro es uno de los elementos en esta combinación que mantuvo unida a toda una comunidad de investigadores, incluso cuando estaban en desacuerdo sobre el significado y el uso adecuado de la cosa."
Para la Segunda Guerra Mundial, la demanda de análisis mejorados de productos de guerra, como medicamentos, combustibles y agentes armados, llevó la instrumentación a nuevas alturas. Hoy en día, los cambios en los instrumentos utilizados en los esfuerzos científicos, en particular los instrumentos analíticos, están ocurriendo rápidamente, y las interconexiones a las computadoras y los sistemas de gestión de datos se vuelven cada vez más necesarias.
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 fines del siglo XX o principios del siglo XXI son el Foldscope (un microscopio óptico), la ESCALA (Tabla periódica KAS), el MasSpec Pen (un bolígrafo que detecta el cáncer), el medidor de glucosa, etc. Sin embargo, algunos instrumentos científicos pueden ser bastante grandes en tamaño y significativos en complejidad, como colisionadores de partículas o antenas de radiotelescopio. 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 lo diminuto, incluidos los instrumentos quirúrgicos a nanoescala, los nanobots biológicos y la bioelectrónica.
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 optimizar el muestreo, la recopilación, la resolución, el análisis (tanto durante como después del proceso) y el almacenamiento y la recuperación de datos. Los instrumentos avanzados se pueden conectar como una red de área local (LAN) directamente o a través de un software intermedio 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). La conectividad de los instrumentos se puede mejorar aún más utilizando las tecnologías de Internet de las cosas (IoT), lo que permite, por ejemplo, que los laboratorios separados por grandes distancias conecten sus instrumentos a una red que se puede monitorear desde una estación de trabajo o un dispositivo móvil en otro lugar.
Ejemplos de instrumentos científicos
- Acelerómetro, físico, aceleración
- Amímetro, eléctrico, amperaje, corriente
- Anemometer, velocidad del viento
- Caliper, distancia
- Calorómetro, calor
- secuenciador de ADN, biología molecular
- Dynamometer, torque/force
- Electrometro, carga eléctrica, diferencia potencial
- Electroscopio, carga eléctrica
- Analizador electrostático, energía cinética de partículas cargadas
- Ellipsómetro, índices refractivos ópticos
- Eudómetro, volumen de gas
- Gráfico, gravedad
- Hidrometro
- Inclinometro, pendiente
- Interferómetro, óptica, espectros de luz infrarrojos
- Pinzas magnéticas, manipulación biomolecular
- Magnetografía, campo magnético
- Magnetometer, flujo magnético
- Manometer, presión de aire
- Espectrómetro de masas, identificación de compuestos/caracterización
- Micrometro, distancia
- Microscopio, aumento óptico
- Espectrómetro NMR, identificación de compuestos químicos, diagnóstico médico
- Ohmmeter, resistencia eléctrica/impedancia
- Pinzas ópticas, manipulación de nanoescala
- Osciloscopio, tensión de señal eléctrica, amplitud, longitud de onda, frecuencia, forma de onda/pattern
- Sismómetro, aceleración
- Espectrograma, frecuencia de sonido, longitud de onda, amplitud
- Espectrometer, frecuencia de luz, longitud de onda, amplitud
- Telescopio, aumento de luz (astronomía)
- Termómetro, medición de temperatura
- Theodolite, ángulos, encuestas
- Termopar, temperatura
- Voltímetro, tensión
Lista de fabricantes de instrumentos científicos
- 454 Life Sciences, Estados Unidos de América
- ADInstruments, New Zealand
- 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, United Kingdom
- Elementar, Alemania
- Horiba, Japón
- JEOL, Japan
- 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, USA, mecánica
- Novacam Technologies, Canadá
- Oxford Instruments, Reino Unido
- Pall Corp., Estados Unidos de América
- PerkinElmer, Estados Unidos de América
- Gráfico polímero, España
- Shimadzu Corp., Japón
- Techtron, Melbourne, Australia
- Thermo Fisher Scientific, Estados Unidos de América
- Waters Corporation, United States of America
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
Museos
- Colección de instrumentos científicos históricos (CHSI)
- Museo Boerhaave
- Chemical Heritage Foundation
- Deutsches Museum
- Royal Victoria Gallery for the Promotement of Practical Science
- Whipple Museum of the History of Science
Historiografía
- Premio Paul Bunge
Tipos de instrumentos científicos
- Instrumento óptico
- Equipo electrónico de ensayo
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