Un laboratorio (dal latino medievale laboratorium, derivato da laborare ovvero "lavorare"[1]) 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 esperimentiscientifici, ricerche e misure. 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 al mondo, nei quali lavorano migliaia di ricercatori scientifici.
Storia
I primi esempi di "laboratori" registrati in inglese riguardavano l'alchimia e la preparazione di medicinali[2].
L'emergere della Big Science[3] (un termine usato da scienziati e storici della scienza per descrivere una serie di cambiamenti nella scienza avvenuti nelle nazioni industrializzate durante e dopo la seconda guerra mondiale) aumentò le dimensioni dei laboratori e delle apparecchiature scientifiche, introducendo acceleratori di particelle e dispositivi simili.
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[4].
La ricerca in team è iniziata nel 19º secolo e nel 20º secolo sono stati sviluppati molti nuovi tipi di attrezzature[6].
Un laboratorio alchemico sotterraneo del XVI secolo è stato scoperto casualmente nel 2002. Si suppose che il proprietario fosse Rodolfo II, imperatore del Sacro Romano Impero. Il laboratorio si chiama Speculum Alchemiae ed è conservato come museo a Praga[7].
Attrezzature e forniture
L'attrezzatura di laboratorio si riferisce ai vari strumenti e attrezzature utilizzati dagli scienziati che lavorano in un laboratorio.
Microscopio a fluorescenza (Carl Zeiss, Goettingen, 1965 circa)
L'attrezzatura classica comprende strumenti come becchi Bunsen e microscopi, nonché apparecchiature speciali come camere di condizionamento operante, spettrofotometri e calorimetri[8][9]. 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.
Pertanto, le precauzioni di sicurezza sono di vitale importanza. Esistono regole per ridurre al minimo il rischio per l'individuo e le apparecchiature di sicurezza vengono utilizzate per proteggere gli utenti del laboratorio da lesioni o per aiutare a rispondere a un'emergenza[13].
Sostenibilità
Un tecnico di laboratorio dimostra il corretto smaltimento dei rifiuti pericolosi con l'imbuto ECO.
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[14]. 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[15]. Alcune best practises sono[16]:
Cappa aspirante. Presumibilmente il principale contributo a questo elevato consumo di energia sono le cappe chimiche[14].
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)[17]. 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[18].
Condensatori ad aria. È possibile ridurre al minimo il consumo di acqua passando da condensatori raffreddati ad acqua (condensatore Dimroth) a condensatori raffreddati ad aria (colonna di Vigreux), che sfruttano l'ampia superficie per raffreddare[19].
Elettronica di laboratorio. L'uso dei forni è molto utile per asciugare la vetreria, ma queste installazioni possono consumare molta energia. L'impiego di timer per regolarne l'uso durante le ore notturne e nei fine settimana, può ridurre enormemente il loro impatto sul consumo di energia[20].
Lo smaltimento dei rifiuti contaminati chimicamente/biologicamente richiede molta energia. Non tutti gli oggetti in un laboratorio sono contaminati, ma spesso finiscono nei rifiuti contaminati, aumentando i costi energetici per lo smaltimento. Un buon sistema di selezione e riciclaggio dei rifiuti di laboratorio non contaminati consentirà agli utenti del laboratorio di agire in modo sostenibile e di smaltire correttamente i rifiuti[21].
Organizzazione
L'organizzazione dei laboratori è un'area di interesse in sociologia. Gli scienziati valutano come organizzare il loro lavoro, che potrebbe essere basato su temi, team, progetti o campi di competenza. Il lavoro è suddiviso, non solo tra le diverse mansioni del laboratorio come ricercatori, ingegneri e tecnici, ma anche in termini di autonomia (se il lavoro è individuale o in gruppo)[22]. Ad esempio, un gruppo di ricerca ha un programma in cui conduce ricerche sul proprio argomento di interesse per un giorno della settimana, ma per il resto lavora su un determinato progetto di gruppo[23].
Sottogeneri
Cabina in una camera bianca
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:
^Vinck, Dominique (2010). The sociology of scientific work. The Lypiatts: Edward Elgar Publishing Limited. pp. 83, 97–100.
^Harper, Richard H.R (1992). Looking at Ourselves: An Examination of the Social Organisation of Two Research Laboratories. Cambridge: Reprinted as Rank Xerox Technical Report EPC–92–108. pp. 330–337.
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