Laboratorio
Un laboratorio (dal latino medievale laboratorium, derivato da laborare ovvero "lavorare") è un edificio o un locale attrezzato e dedicato allo studio di un determinato argomento, non necessariamente scientifico.
Un laboratorio scientifico è un locale che fornisce condizioni controllate nelle quali possono essere eseguiti esperimenti scientifici, ricerche e misure. I laboratori sono anche locali, spazi comuni o privati dove gli artisti creano, studiano e sperimentano nuove tecniche e idee. I più importanti laboratori scientifici al mondo fanno parte dei maggiori centri di ricerca internazionali, nei quali lavorano migliaia di ricercatori scientifici.
Storia
I primi esempi di "laboratori" registrati in inglese riguardavano l'alchimia e la preparazione di medicinali.
L'avvento della Big Science (termine coniato da storici e scienziati per descrivere la profonda trasformazione della ricerca avvenuta nei paesi industrializzati durante e dopo la seconda guerra mondiale) ha portato a un notevole incremento delle dimensioni dei laboratori e della strumentazione, introducendo tecnologie come gli acceleratori di particelle.
I primi laboratori
Il primo laboratorio conosciuto è un laboratorio domestico di Pitagora di Samo, il famoso filosofo e scienziato greco. Fu creato quando Pitagora condusse un esperimento sui toni del suono e sulla vibrazione delle corde.
Nel dipinto con protagonista Louis Pasteur di Albert Edelfelt nel 1885, il chimico viene mostrato mentre confronta un appunto nella mano sinistra con una bottiglia piena di un solido nella mano destra e non indossa alcun dispositivo di protezione individuale.
La ricerca in team è iniziata nel 19º secolo e nel 20º secolo sono stati sviluppati molti nuovi tipi di attrezzature.
Un laboratorio alchemico sotterraneo del XVI secolo è stato scoperto casualmente nel 2002. Si ritenne che il proprietario fosse Rodolfo II, imperatore del Sacro Romano Impero. Il laboratorio si chiama Speculum Alchemiae ed è conservato come museo a Praga.
Attrezzature e forniture
L'attrezzatura di laboratorio si riferisce ai vari strumenti e attrezzature utilizzati dagli scienziati che lavorano in un laboratorio.
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L'attrezzatura classica comprende strumenti come becchi Bunsen e microscopi, nonché apparecchiature speciali come camere di condizionamento operante, spettrofotometri e calorimetri. Le apparecchiature di laboratorio sono generalmente utilizzate per eseguire un esperimento o per effettuare misurazioni e raccogliere dati. Apparecchiature più grandi o più sofisticate sono generalmente chiamate strumenti scientifici.
Laboratori chimici
- Vetreria da laboratorio come il becher o il flacone dei reagenti
- Dispositivi analitici come HPLC o spettrofotometri
Laboratori di biologia molecolare e Laboratori di scienze della vita (life science)
- Autoclave
- Microscopio
- Centrifughe
- Agitatori e miscelatori
- Pipetta
- Termociclatori (PCR)
- Fotometro
- Frigoriferi e Congelatori
- Macchina di prova universale (UTM - Universal Testing Machine)
- Congelatori ULT
- Incubatrici
- Bioreattore
- Cappe di sicurezza biologica
- Strumenti di sequenziamento
- Cappa aspirante
- Camera ambientale
- Umidificatore
- Bilancia
- Reagenti
- Materiali di consumo in plastica (scala µL e mL), principalmente sterili
Sicurezza
In molti laboratori sono presenti dei rischi. I rischi di laboratorio potrebbero includere:
- veleni
- agenti infettivi
- materiali infiammabili
- materiali esplosivi o radioattivi
- macchinari in movimento
- inalazioni di sostanze tossiche
- temperature estreme
- laser
- campi magnetici o alta tensione
Di conseguenza, le norme di sicurezza sono fondamentali. Esistono regole ben precise per ridurre al minimo i rischi per il personale, oltre a dotazioni e dispositivi di protezione pensati per prevenire infortuni o per gestire tempestivamente le emergenze.
Sostenibilità
I laboratori di ricerca dotati di apparecchiature ad alta intensità energetica utilizzano da tre a cinque volte più energia per metro quadrato rispetto alle aree degli uffici. Molti laboratori stanno cercando di ridurre al minimo il proprio impatto ambientale riducendo il consumo di energia, il riciclaggio e implementando processi di raccolta differenziata per garantire il corretto smaltimento. Alcune buone pratiche e attrezzature utili sono:
- Cappa aspirante. Si ritiene che la causa principale di questi alti consumi energetici sia da attribuire all'impiego delle cappe chimiche.
- Congelatori. Normalmente, i congelatori vengono mantenuti a -80 °C. Uno di questi dispositivi può consumare fino alla stessa quantità di energia di una famiglia unifamiliare (25 kWh al giorno). Aumentando la temperatura a -70 °C è possibile utilizzare il 40% di energia in meno e conservare la maggior parte dei campioni in modo sicuro.
- Refrigeranti. È possibile ridurre il consumo di acqua sostituendo i refrigeranti ad acqua, come il Dimroth, con condensatori raffreddati ad aria, progettati per condensare i vapori senza ricorrere all'acqua di raffreddamento. La colonna di Vigreux, invece, è principalmente una colonna di frazionamento: favorisce la condensazione parziale dei vapori e il loro ritorno nel pallone, ma non è in genere un sostituto equivalente di un refrigerante.
- Elettronica di laboratorio. L'impiego delle stufe da laboratorio è molto utile per asciugare la vetreria, ma queste apparecchiature richiedono molta energia. L'uso di timer per regolarne lo spegnimento di notte e nei fine settimana consente di ridurre drasticamente il loro consumo energetico.
- Lo smaltimento dei rifiuti contaminati dal punto di vista chimico o biologico richiede un elevato dispendio energetico. Non tutti i materiali presenti in laboratorio sono contaminati, eppure finiscono spesso tra i rifiuti speciali pericolosi, facendo lievitare i consumi energetici e i costi di smaltimento. Un efficace sistema di raccolta differenziata e riciclo dei materiali non contaminati permette agli operatori di agire in modo sostenibile e di gestire i rifiuti in maniera corretta.
Organizzazione
L'organizzazione del lavoro nei laboratori costituisce un importante tema di studio per la sociologia. Gli scienziati strutturano la propria attività in base a temi di ricerca, team, progetti o specifiche competenze. La divisione del lavoro riguarda non solo la ripartizione dei ruoli tra ricercatori, ingegneri e tecnici, ma anche il grado di autonomia, distinguendo tra attività individuali e di squadra. Alcuni gruppi di ricerca, ad esempio, riservano un giorno alla settimana allo studio di argomenti di proprio interesse personale, dedicando il resto del tempo al progetto comune.
Tipologie
Il titolo di laboratorio viene utilizzato anche per alcune altre strutture in cui i processi o le apparecchiature utilizzate sono simili a quelli dei laboratori scientifici. Questi includono in particolare:
- Laboratorio cinematografico o camera oscura
- Laboratorio clandestino per la produzione di droghe illegali
- Laboratorio di informatica
- Laboratorio criminale utilizzato per elaborare le prove sulla scena del crimine
- Laboratorio linguistico
- Laboratorio medico (comporta la manipolazione di composti chimici)
- Laboratorio di sanità pubblica
- Laboratorio industriale
- Laboratorio pulito o camera bianca
Galleria d'immagini
Laboratorio di chimica del 18º secolo, del tipo usato da Antoine Lavoisier e dai suoi contemporanei
Thomas Edison nel suo laboratorio, 1901
Un laboratorio del Dipartimento di Chimica dell'Università di Helsinki il 23 settembre 1960
Un laboratorio negli anni '70
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Note
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Voci correlate
Altri progetti
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Collegamenti esterni
- (EN) laboratory, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
- (EN) Laboratorio, su The Visual Novel Database.
- (EN) Laboratorio, su Comic Vine, Fandom.
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