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Instrumento científico

Un instrumento científico es un dispositivo o herramienta utilizado con fines científicos , incluido el estudio de fenómenos naturales y la investigación teórica. [1]

Historia

Históricamente, la definición de un instrumento científico ha variado, en función del uso, las leyes y el período histórico. [1] [2] [3] Antes de mediados del siglo XIX, estas 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 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 diseñaban, construían y refinaban instrumentos para fines específicos, pero si la demanda era suficiente, un instrumento entraba en producción como un producto comercial. [4] [5]

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 sólo un esfuerzo teórico sino también una actividad basada en una base instrumental, que es un cóctel de instrumentos y técnicas envueltos en un entorno 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 estaban en desacuerdo sobre la importancia y el uso adecuado del instrumento". [6]

En la Segunda Guerra Mundial, la demanda de mejores análisis de productos de guerra, como medicamentos, combustibles y agentes armamentísticos, impulsó la instrumentación a nuevas alturas. [7] Hoy en día, los cambios en los instrumentos utilizados en las actividades científicas, en particular los instrumentos analíticos, se están produciendo 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, complicación y complejidad. Incluyen equipos de laboratorio relativamente simples como balanzas , 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 SCALE (Tabla periódica KAS), [10] 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 significativamente complejos, como los colisionadores de partículas o las antenas de radiotelescopios . Por el contrario, las tecnologías de microescala y nanoescala están avanzando hasta el punto en que los tamaños de los instrumentos están cambiando hacia lo diminuto, 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 ordenadores para mejorar y simplificar el control; mejorar y ampliar las funciones instrumentales, las condiciones y los ajustes de parámetros; y agilizar el muestreo, la recopilación, la resolución, el análisis (tanto durante como después del proceso) de los datos, y el almacenamiento y la recuperación. Los instrumentos avanzados se pueden conectar como una red de área local (LAN) directamente o a través de middleware y se pueden integrar aún más como parte de una aplicación de gestión de la información , como un sistema de gestión de la información de laboratorio (LIMS). [13] [14] La conectividad de los instrumentos se puede mejorar aún más utilizando 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 supervisar desde una estación de trabajo o un dispositivo móvil en otro lugar. [15]

Ejemplos de instrumentos científicos

Lista de fabricantes de instrumentos científicos

Lista de diseñadores de instrumentos científicos

Historia de los instrumentos científicos

Museos

Historiografía

Tipos de instrumentos científicos

Véase también

Referencias

  1. ^ abc Hessenbruch, Arne (2013). Guía del lector sobre la historia de la ciencia . Taylor & Francis. pp. 675–77. ISBN 9781134263011.
  2. ^ 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.
  3. ^ ab "Estados Unidos contra el Hospital Presbiteriano". The Federal Reporter . 71 : 866–868. 1896.
  4. ^ Turner, AJ (1987). Instrumentos científicos tempranos: Europa, 1400-1800 . Phillip Wilson Publishers.
  5. ^ Bedini, SA (1964). Instrumentos científicos estadounidenses antiguos y sus creadores. Instituto Smithsoniano . Consultado el 18 de enero de 2017 .
  6. ^ Geerdt Magiels (2009) De la luz del sol a la comprensión. 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 
  7. ^ 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.
  8. ^ McMahon, G. (2007). Instrumentación analítica: una guía para instrumentos de laboratorio, portátiles y miniaturizados . John Wiley & Sons. págs. 1–6. ISBN 9780470518557.
  9. ^ Khandpur, RS (2016). Manual de instrumentos analíticos . McGraw Hill Education. ISBN 9789339221362.
  10. ^ Shadab,KA (2017). "TABLA PERIÓDICA KAS". Revista Internacional de Investigación de Ciencias Naturales y Aplicadas . 4 (7): 221–261.
  11. ^ Osiander, R. (2016). Darrin, MAG; Barth, JL (eds.). Ingeniería de sistemas para tecnologías a micro y nanoescala . CRC Press. págs. 137–172. ISBN 9781439837351.
  12. ^ James, WS; Lemole Jr, GM (2015). Latifi, R.; Rhee, P.; Gruessner, RWG (eds.). Avances tecnológicos en cirugía, traumatología y cuidados críticos . Springer. págs. 221–230. ISBN. 9781493926718.
  13. ^ 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 inteligentes de laboratorio . 26 (1): 47–54. doi :10.1016/0169-7439(94)90018-3.
  14. ^ Carvalho, MC (2013). "Integración de instrumentos analíticos con scripts informáticos". Journal of Laboratory Automation . 18 (4): 328–33. doi : 10.1177/2211068213476288 . PMID  23413273.
  15. ^ Perkel, JM (2017). "La Internet de las cosas llega al laboratorio". Nature . 542 (7639): 125–126. Bibcode :2017Natur.542..125P. doi : 10.1038/542125a . PMID  28150787.
  16. ^ Charlotte Bigg y Christoph Meinel (eds.), Premio Paul Bunge: Historia de los instrumentos científicos, 1993-2023 (Frankfurt/Main: GDCh y DBG, 2023), 96 pp.