Un instrumento científico es un dispositivo o herramienta utilizada con fines científicos , incluyendo el estudio de fenómenos naturales y la investigación teórica. [ 1 ]
Historia
Históricamente, la definición de instrumento científico ha variado según el uso, las leyes y el período histórico. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Antes de mediados del siglo XIX, dichas herramientas se denominaban aparatos e instrumentos "filosóficos naturales" o "filosóficos", y las 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 eran fabricados por instrumentistas que vivían cerca de un centro de aprendizaje o investigación, como una universidad o un laboratorio de investigación . Los instrumentistas diseñaban, construían y perfeccionaban instrumentos para fines específicos, pero si la demanda era suficiente, un instrumento se producía como producto comercial. [ 4 ] [ 5 ]
En una descripción del uso del eudiómetro por Jan Ingenhousz para demostrar la fotosíntesis , un biógrafo observó: «La historia del uso y la evolución de este instrumento ayuda a demostrar que la ciencia no es solo una empresa teórica, sino también una actividad basada en fundamentos instrumentales, que es una mezcla de instrumentos y técnicas envueltas en un contexto social dentro de una comunidad de profesionales. Se ha demostrado que el eudiómetro fue uno de los elementos de esta mezcla que mantuvo unida a toda una comunidad de investigadores, incluso cuando discrepaban sobre la importancia y el uso adecuado del instrumento». [ 6 ]
Para la Segunda Guerra Mundial, la demanda de análisis mejorados de productos bélicos como medicamentos, combustibles y agentes armados impulsó la instrumentación a nuevos niveles. [ 7 ] Hoy en día, los cambios en los instrumentos utilizados en la investigación científica, en particular los instrumentos analíticos, se producen rápidamente, y las interconexiones con computadoras y sistemas de gestión de datos se vuelven cada vez más necesarias. [ 8 ] [ 9 ]
Alcance
Los instrumentos científicos varían enormemente en tamaño, forma, propósito, complejidad y dificultad. Incluyen equipos de laboratorio relativamente sencillos como balanzas , reglas , cronómetros , termómetros , etc. Otras herramientas sencillas desarrolladas a finales del siglo XX o principios del XXI son el Foldscope (un microscopio óptico), la SCALE (tabla periódica KAS), [ 10 ] el MasSpec Pen (un bolígrafo que detecta el cáncer), el glucómetro , etc. Sin embargo, algunos instrumentos científicos pueden ser bastante grandes y de gran complejidad, como los colisionadores de partículas o las antenas de radiotelescopios . Por otro lado, las tecnologías de microescala y nanoescala están avanzando hasta el punto en que el tamaño de los instrumentos se está reduciendo a lo minúsculo, incluyendo instrumentos quirúrgicos a nanoescala , nanobots biológicos y bioelectrónica . [ 11 ] [ 12 ]
La era digital
Los instrumentos se basan cada vez más en la integración con computadoras para mejorar y simplificar el control; ampliar y potenciar las funciones, condiciones y ajustes de parámetros instrumentales; y optimizar el muestreo, la recopilación, la resolución, el análisis (tanto durante como después del procesamiento), el almacenamiento y la recuperación de datos. Los instrumentos avanzados pueden conectarse como una red de área local (LAN) directamente o a través de middleware y pueden integrarse aún más como parte de una aplicación de gestión de la información, como un sistema de gestión de información de laboratorio (LIMS). [ 13 ] [ 14 ] La conectividad de los instrumentos puede ampliarse aún más mediante 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 puede ser monitoreada desde una estación de trabajo o un dispositivo móvil en cualquier lugar. [ 15 ]
Ejemplos de instrumentos científicos
- Acelerómetro , físico, aceleración
- Amperímetro , eléctrico, amperaje, corriente
- Anemómetro , velocidad del viento
- Endoscopio , inspección visual
- Calibrador , 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 ópticos
- Eudiómetro , volumen de gas
- Gravímetro , gravedad
- Hidrómetro
- Inclinómetro , pendiente
- Interferómetro , óptica, espectros de luz infrarroja
- Pinzas magnéticas , manipulación biomolecular
- Magnetógrafo , 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 imagen médica
- Ohmímetro , resistencia/impedancia eléctrica
- Pinzas ópticas , manipulación a nanoescala
- Osciloscopio , voltaje de señal eléctrica, amplitud, longitud de onda, frecuencia, forma/patrón de onda.
- Fotómetro , iluminancia, irradiancia, absorción de luz, dispersión de luz, reflexión de luz, fluorescencia, fosforescencia, luminiscencia
- Sismómetro , aceleración
- Espectrograma , frecuencia del sonido, longitud de onda, amplitud
- Espectrómetro , frecuencia de la luz, longitud de onda, amplitud
- Telescopio , aumento de luz (astronomía)
- Termómetro , medición de temperatura
- Teodolito , ángulos, topografía
- Termopar , temperatura
- Voltímetro , voltaje
- Técnicas de dispersión de rayos X , caracterización estructural a escala nano y atómica.
Lista de fabricantes de instrumentos científicos
- 454 Ciencias de la Vida , Estados Unidos de América
- ADInstruments , Nueva Zelanda
- Agilent Technologies , Estados Unidos de América
- Anton Paar , Austria
- A. Reyrolle y Compañía
- Beckman Coulter , Estados Unidos de América
- Bruker , Estados Unidos de América
- Cambridge Scientific Instrument Company , Reino Unido
- Elementar , Alemania
- First Light Imaging , Francia
- Horiba , Japón
- JEOL , Japón
- Corporación LECO , Estados Unidos de América
- Markes International , Reino Unido
- Malvern Instruments , Reino Unido
- McPherson Inc. , Estados Unidos de América
- Metrohm , Suiza
- 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 carbonizado , España
- Corporación Shimadzu , Japón
- Techtron , Melbourne, Australia
- Thermo Fisher Scientific , Estados Unidos de América
- Waters Corporation , Estados Unidos de América
- Xenocs , Francia
Lista de diseñadores de instrumentos científicos
Historia de los instrumentos científicos
Museos
Historiografía
Tipos de instrumentos científicos
Véase también
- Instrumentación
- Instrumentalismo , una teoría filosófica
- Lista de objetos coleccionables
Referencias
- 1 2 3 Hessenbruch, Arne (2013). Guía del lector para la historia de la ciencia . Taylor & 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?". The British Journal for the History of Science . 23 (1): 83– 93. doi : 10.1017/S0007087400044460 . JSTOR 4026803. S2CID 145517920 .
- 1 2 "Estados Unidos contra Hospital Presbiteriano". The Federal Reporter . 71 : 866–868 . 1896.
- ↑ Turner, AJ (1987). Instrumentos científicos tempranos: Europa, 1400-1800 . Phillip Wilson Publishers. Bibcode : 1987esie.book.....T .
- ↑ Bedini, SA (1964). Instrumentos científicos estadounidenses tempranos y sus fabricantes . Institución Smithsonian . Recuperado el 18 de enero de 2017 .
- ↑ Geerdt Magiels (2009) De la luz solar al conocimiento. 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. Bibcode : 2008AnaCh..80.5684M . doi : 10.1021/ac801205u . PMID 18671339 .
- ↑ McMahon, G. (2007). Instrumentación analítica: Guía de instrumentos de laboratorio, portátiles y miniaturizados . John Wiley & Sons. págs. 1–6 . ISBN 9780470518557.
- ↑ Khandpur, RS (2016). Manual de instrumentos analíticos . McGraw Hill Education. ISBN 9789339221362.
- ↑ Shadab, KA (2017). "TABLA PERIÓDICA KAS". Revista Internacional de Investigación en Ciencias Naturales y Aplicadas . 4 (7): 221– 261.
- ↑ Osiander, R. (2016). Darrin, MAG; Barth, JL (eds.). Ingeniería de sistemas para tecnologías a microescala y nanoescala . CRC Press. pp. 137–172 . ISBN 9781439837351.
- ↑ James, WS; Lemole Jr, GM (2015). Latifi, R.; Rhee, P.; Gruessner, RWG (eds.). Avances tecnológicos en cirugía, trauma y cuidados intensivos . Springer. págs. 221–230 . ISBN 9781493926718.
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- ↑ Perkel, JM (2017). "El Internet de las cosas llega al laboratorio" . Nature . 542 (7639): 125– 126. Bibcode : 2017Natur.542..125P . doi : 10.1038/542125a . PMID 28150787 .
- ↑ Charlotte Bigg y Christoph Meinel (eds.), Premio Paul Bunge: Historia de los instrumentos científicos, 1993-2023 (Fráncfort del Meno: GDCh y DBG, 2023), 96 págs.
- Instrumentos científicos
- Listas relacionadas con la ciencia
