Strumento scientifico - Scientific instrument
Uno strumento scientifico è un dispositivo o uno strumento utilizzato per scopi scientifici , compreso lo studio dei fenomeni naturali e della ricerca teorica.
Storia
Storicamente, la definizione di uno strumento scientifico è variata, in base all'uso, alle leggi e al periodo storico. Prima della metà del XIX secolo tali strumenti erano indicati come apparecchi e strumenti "filosofici naturali" o "filosofici", e strumenti più antichi dall'antichità al Medioevo (come l' astrolabio e l' orologio a pendolo ) sfidano una definizione più moderna di "a strumento sviluppato per indagare la natura qualitativamente o quantitativamente." Gli strumenti scientifici sono stati realizzati da costruttori di strumenti che vivono vicino a un centro di apprendimento o di ricerca, come un'università o un laboratorio di ricerca . I produttori di strumenti progettavano, costruivano e perfezionavano strumenti per scopi, ma se la domanda fosse sufficiente, uno strumento sarebbe entrato in produzione come prodotto commerciale.
In una descrizione dell'uso dell'eudiometro di Jan Ingenhousz per mostrare la fotosintesi , un biografo ha osservato: "La storia dell'uso e dell'evoluzione di questo strumento aiuta a mostrare che la scienza non è solo uno sforzo teorico, ma anche un'attività basata su un base, che è un cocktail di strumenti e tecniche avvolti in un ambiente sociale all'interno di una comunità di professionisti.L'eudiometro ha dimostrato di essere uno degli elementi in questo mix che ha tenuto insieme un'intera comunità di ricercatori, anche quando erano in disaccordo sul significato e sull'uso appropriato della cosa."
Entro la seconda guerra mondiale, la richiesta di migliori analisi dei prodotti bellici come medicinali, combustibili e agenti armati spinse la strumentazione a nuovi livelli. Oggi, le modifiche agli strumenti utilizzati nelle attività scientifiche, in particolare gli strumenti analitici, stanno avvenendo rapidamente, con interconnessioni con computer e sistemi di gestione dei dati che diventano sempre più necessarie.
Scopo
Gli strumenti scientifici variano notevolmente in dimensioni, forma, scopo, complicazione e complessità. Includono apparecchiature di laboratorio relativamente semplici come bilance , righelli , cronometri , termometri , ecc. Altri semplici strumenti sviluppati alla fine del XX secolo o all'inizio del XXI secolo sono il Foldscope (un microscopio ottico), la SCALA (Tavola periodica KAS), la penna MasSpec (una penna che rileva il cancro), il glucometro , ecc. Tuttavia, alcuni strumenti scientifici possono essere di dimensioni piuttosto grandi e di complessità significativa, come i collisori di particelle o le antenne del radiotelescopio. Al contrario, le tecnologie su microscala e nanoscala stanno avanzando al punto in cui le dimensioni degli strumenti si stanno spostando verso il minuscolo, compresi gli strumenti chirurgici su nanoscala , i nanobot biologici e la bioelettronica .
L'era digitale
Gli strumenti si basano sempre più sull'integrazione con i computer per migliorare e semplificare il controllo; migliorare ed estendere le funzioni strumentali, le condizioni e le regolazioni dei parametri; e semplificare il campionamento dei dati, la raccolta, la risoluzione, l'analisi (sia durante che post-processo) e l'archiviazione e il recupero. Gli strumenti avanzati possono essere collegati come una rete locale (LAN) direttamente o tramite middleware e possono essere ulteriormente integrati come parte di un'applicazione di gestione delle informazioni come un sistema di gestione delle informazioni di laboratorio (LIMS). La connettività degli strumenti può essere ulteriormente migliorata utilizzando le tecnologie Internet of Things (IoT), consentendo ad esempio a laboratori separati da grandi distanze di connettere i propri strumenti a una rete che può essere monitorata da una workstation o da un dispositivo mobile altrove.
Esempi di strumenti scientifici
- Accelerometro , fisico, accelerazione
- Amperometro , elettrico, amperaggio, corrente
- Anemometro , velocità del vento
- Calibro , distanza
- Calorimetro , calore
- Sequenziatore di DNA , biologia molecolare
- Dinamometro , coppia / forza
- Elettrometro , carica elettrica , differenza di potenziale
- Elettroscopio , carica elettrica
- Analizzatore elettrostatico , energia cinetica delle particelle cariche
- Ellissometro , indici di rifrazione ottici
- Eudiometro , volume di gas
- Gravimetro , gravità
- Idrometro
- Inclinometro , pendenza
- Interferometro , ottica, spettri di luce infrarossa
- Magnetografo , campo magnetico
- Magnetometro , flusso magnetico
- Manometro , pressione dell'aria
- Spettrometro di massa , identificazione/caratterizzazione dei composti
- Micrometro , distanza
- Microscopio , ingrandimento ottico
- Spettrometro NMR , identificazione di composti chimici, imaging diagnostico medico
- Ohmetro , resistenza elettrica/impedenza
- Oscilloscopio , tensione del segnale elettrico, ampiezza, lunghezza d'onda, frequenza, forma/schema della forma d'onda
- Sismometro , accelerazione
- Spettrogramma , frequenza del suono, lunghezza d'onda, ampiezza
- Spettrometro , frequenza della luce, lunghezza d'onda, ampiezza
- Telescopio , ingrandimento della luce (astronomia)
- Termometro , misurazione della temperatura
- Teodolite , angoli, rilievo
- Termocoppia , temperatura
- Voltmetro , tensione
Elenco dei produttori di strumenti scientifici
- Sciencekatta.com , India
- 454 Scienze della vita , Stati Uniti d'America
- ADInstruments , Nuova Zelanda
- Agilent Technologies , Stati Uniti d'America
- Anton Paar , Austria
- A. Reyrolle & Company
- Beckman Coulter , Stati Uniti d'America
- Bruker , Stati Uniti d'America
- Cambridge Scientific Instrument Company , Regno Unito
- Elementare , Germania
- Horiba , Giappone
- JEOL , Giappone
- LECO Corporation , Stati Uniti d'America
- Markes International , Regno Unito
- Malvern Instruments , Regno Unito
- McPherson Inc , Stati Uniti d'America
- Mettler Toledo , Svizzera / Stati Uniti d'America
- MTS Systems Corporation , USA, meccanico
- Novacam Technologies , Canada
- Oxford Instruments , Regno Unito
- Pall Corp. , Stati Uniti d'America
- PerkinElmer , Stati Uniti d'America
- Carbone polimerico , Spagna
- Shimadzu Corp. , Giappone
- Techtron , Melbourne, Australia
- Thermo Fisher Scientific , Stati Uniti d'America
- Waters Corporation , Stati Uniti d'America
Elenco dei progettisti di strumenti scientifici
- Jones, William
- Kipp, Petrus Jacobus
- Le Bon, Gustave
- Roelofs, Arjen
- Schöner, Johannes
- Von Reichenbach, Georg Friedrich
Storia degli strumenti scientifici
Musei
- Collezione di strumenti scientifici storici (CHSI)
- Museo Boerhaave
- Fondazione del patrimonio chimico
- Deutsches Museum
- Royal Victoria Gallery per l'incoraggiamento delle scienze pratiche
- Museo Whipple di Storia della Scienza
Tipi di strumenti scientifici
Guarda anche
- Strumentazione
- Lo strumentalismo , una teoria filosofica
- Elenco di oggetti da collezione
- La definizione del dizionario di -tron a Wikizionario, un suffisso per denotare uno strumento scientifico complesso, come in ciclotrone , fitotrone , sincrotrone , ...