Electrónica: Bodas de plata del transistor
 

Hace 25 años, exactamente el 23 de diciembre de 1947, tres hombres, en los Estados Unidos, cambiaron la faz del mundo. John Bardeen, dos veces Premio Nobel por sus trabajos sobre física teórica; Walter Brattain, especialista en superficies sólidas, y William Shockley, eminencia gris de la electrónica, dieron a luz uno de los inventos más pequeños y revolucionarios: el transistor. En ese día, la radio se liberó del enchufe y se largó a recorrer los suburbios más marginados del mundo. La voz del hombre, como el Dios del salmista, abrazó todos los puntos cardinales al mismo tiempo, así en el cielo como en la tierra. En efecto, el transistor no sólo cortó el umbilical que esclavizaba el genio de Marconi a los tomacorrientes. También terminó con el que ataba el verbo humano a la Tierra: la voz del hombre, al mismo tiempo que burló desiertos y océanos, saltó a los espacios siderales. Junto con sus palabras, pudo volar su imagen.
Además de la guitarra eléctrica, las prótesis para sordos, los marcapasos para cardíacos y los grabadores infidentes para modernos Yagos y Sherlock Holmes, el transistor trastrocó más de una frecuencia social y política: los soldados franceses acantonados en Argel, al enterarse por sus transistorizadas radios de las verdaderas órdenes del gobierno central, se negaron a secundar el putsch fascista de sus coroneles. Claro está que, gracias al mismo abracadabra, los collas del altiplano y las tribus del Congo pudieron enterarse de que, con ciertas gaseosas, todo va mejor. Sin embargo, desde que Esopo opinó que la lengua era lo más maravilloso y, al mismo tiempo, lo peor de todas las cosas, nadie decidió amputársela. Al contrario, a remolque de pilas y transistores, ahora siembra el diálogo —a menudo, de sordos— por todo el universo.

CHIQUITO PERO CUMPLIDOR. Cuando la primera cápsula fue mostrada a los periodistas, ninguno de ellos pudo aceptar fácilmente que esa insignificancia resultara casi todopoderosa. "Decidimos intentar la aplicación del primer transistor —recuerda John Bardeen— más para acumular mayores experiencias que por la utilidad inmediata. Ni teníamos idea de lo que luego iba a suceder. Habíamos puesto en marcha un inmenso engranaje que aún hoy se expande, se multiplica y nos sorprende día a día." En 1945 comenzaron los primeros amagos de los tres científicos. El pesimismo que aún emanaba de una guerra mundial recién finalizada y el otoño lluvioso de Nueva York no pudieron con el entusiasmo. Y tan sólo cinco años después de presentado al mundo, pudo ser aplicado al sistema telefónico. Más que su costo y su eficiencia —el primer modelo necesitaba todavía perfeccionarse—, su menudo tamaño resultaba más tentador que las válvulas tradicionales.
Todo ocurrió como si la resistencia a la corriente eléctrica fuera trasferida de un conductor a otro. Este fenómeno, llamado 'transfer resistor' en la jerga especializada de Norteamérica, le dio pie a John Pierce, un colaborador del equipo, para bautizar a la nueva válvula con la síncopa de transistor. Pequeño de dimensión y ahora también de nombre, proyectaba en la intuición de los entendidos grandes perspectivas. En la actualidad, Estados Unidos vende, por año, más de 9 mil millones de transistores solamente a Europa y Japón. Desde el enmarañado abrigo que, por lo general, le proporcionan delicados cables, circuitos y contactos, el transistor es el centro de gravedad de telecámaras espaciales, ejércitos de computadoras y satélites de extraños nombres que circunvalan el planeta.

CUIDADO, QUE PATEA. Entre la electricidad y la electrónica median varios escalones. Mientras la primera se vale de electrones —esas partículas infinitesimales que gravitan alrededor del núcleo del átomo— de manera masiva, por poblaciones enteras, la electrónica, mucho más minuciosa, entra en el detalle. Se vale de electrones por grupos pequeños, a veces de a uno. Antes de la guerra, para gobernar esos flujos electrónicos tan ínfimos existía un solo instrumento práctico: la famosa lámpara de radio inventada por Lee De Forest en 1906.
Los electrones, como viajeros de un espacio minúsculo, circulan en el vacío, entre el cátodo —polo positivo— y el ánodo —negativo—. Un alambre es intercalado entre ambos para interrumpir el flujo y regular la descarga. Este dispositivo que, en su momento, relegó el candelabro a la mística y los velorios, resulta altamente frágil y costoso. Además, el acondicionamiento al vacío implicaba un gran derroche de energía.
Desde que la lámpara al vacío fue lograda, la alegría se acompañó con el deseo de encontrar un dispositivo más robusto, de talla reducida y que economizara electricidad. Para ello, en vez de manipular los electrones en un medio sin aire, había que hacerlos actuar en el seno mismo de la materia, dentro ,de un cuerpo sólido. La necesidad ya planteada deambuló por los vericuetos de la ciencia y, también, de la fantasía, hasta encontrar la respuesta. hl primer proyecto de transistores, concebido por Shockley, consistía en un bloque compacto de materia. Al poco tiempo, Brattain, basándose en su teoría de los efectos de superficie, concibió el 'transister a puntas', similar al actual. La intervención del físico Bardeen fue decisiva. Sus toques finales echaron sombra sobre las lámparas tradicionales, hasta ese entonces invictas en el candelera.

ADEMAS, NO SALTAN LOS TAPONES. La diminuta pastilla encierra un dispositivo de tres puntos terminales que regulan el flujo de la corriente eléctrica. El voltaje, aplicado a uno de esos tres puntos, controla directamente el pasaje de energía a los otros dos. "En otras palabras —los ojos de Bardeen irradian su propia luz—, el flujo de corriente es controlado por medio de una señal eléctrica." Uno de los principales problemas fue la obtención de materiales absolutamente puros, pues del porcentaje de impurezas metálicas depende la conductividad. Los cristales de silicio y germanio, cuyas estructuras son similares a la del diamante, fueron la solución.
En estos materiales, cada electrón está como prisionero en una determinada posición y no puede moverse. Sin embargo, una vez liberado, se halla en condiciones de atravesar el sólido y se convierte en trasportador. Además, los cristales de silicio y germanio ofrecen otra posibilidad: el electrón liberado deja un agujero en la posición que antes ocupaba. Este vacío se comporta exactamente igual que una carga positiva y está en condiciones de trasladarse de un átomo al otro. De esta manera, los electrones funcionan como cargas negativas y los agujeros como positivas. "El secreto del transistor consiste —Bardeen es más modesto que enigmático— en que, una vez obtenido un material muy puro, se lo convierte en conductor introduciendo la necesaria cantidad de impureza en los lugares precisos." La humildad del científico no sólo acorta la distancia con sus interlocutores: de sus palabras a la televisación de la Luna, parece haber sólo un paso.
Sin embargo, al celebrar las bodas de plata del transistor, Henry Coleridge, uno de los ingenieros que participaron en la fabricación de la primera máquina de calcular electrónica norteamericana, demostró que los pasos recorridos no sólo fueron muchos sino difíciles: "En 1944, la querida Mark I —nombre familiar de la primitiva calculadora— nos hacía sudar con sus 30 toneladas de peso y sus 18 mil lámparas de radio. En pleno invierno, para trabajar, teníamos que desnudarnos de la cintura para arriba y abrir de par en par las ventanas, como si gozáramos de un veraneo. Para colmo, nunca funcionaba, pues, cuando terminábamos de cambiar una lámpara, se nos quemaba otra. Cuando, en 1958, tiramos las lámparas a la basura y las cambiamos por transistores, nos pudimos convertir en técnicos más respetables. Empezamos a usar traje y corbata y, además, con calefacción".

FANTASIAS SIN CABLES PELADOS.
Ahora John Bardeen ha desarrollado un ente fascinante: el superconductor. "Una vez establecido el flujo de corriente —Bardeen agrega que recurrió a temperaturas bajísimas para evitar pérdida o dispersión de energía—, la electricidad continúa sin necesidad de ulterior voltaje. El flujo continúa hasta el infinito." El dorado sueño del movimiento perpetuo, que descabezara tantas noches de Silvio Astier en su arltiana bohardilla, es una realidad en los electromagnetos. Con los superconductores será posible poner en acción máquinas enormes con cantidades de energía muy pequeñas. Pero el cariño que Bardeen siente hacia su invento de hace veinticinco años le hace salir al paso: "El problema de la superconductividad no tiene nada que ver con el transistor. Este es una válvula y el otro, no. Se trate de conceptos y aplicaciones que, si bien son armonizables, no se superponen".
Mediante un cable telefónico a larga distancia, de tipo clásico, es posible trasmitir 24 conversaciones simultáneas. Mediante las ondas de radio ultra corta, doce mil, y con guías de ondas milimétricas, 250 mil. Pero la ciencia es ambiciosa: la frecuencia de las ondas luminosas es tal que sería posible trasmitir simultáneamente 6 mil millones de conversaciones al mismo tiempo. A veinticinco años del acontecimiento, el transistor es un mojón fundamental en la carrera del hombre por comunicarse. Aunque, de a ratos, pegado a su magia, el ser humano corre el riesgo de ensordecer.
revista Panorama
16.03.1973

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Este fenómeno, llamado 'transfer resistor' en la jerga especializada de Norteamérica, le dio pie a John Pierce, un colaborador del equipo, para bautizar a la nueva válvula con la síncopa de transistor. Pequeño de dimensión y ahora también de nombre, proyectaba en la intuición de los entendidos grandes perspectivas.

Invención del Transistor