El invento que cambió y cambiará el mundo

En algunas referencias figura que la invención del transistor se realizó unos días antes del mes de diciembre. Esta confusión se debe al hecho de que Bardeen y Brattain realizaron con éxito varios experimentos que demostraron algunas teorías preliminares de estados de superficie. Esto les mostró que estaban en el buen camino. Algunos de estos experimentos se realizaron a primeros y mediados de diciembre. No obstante, el experimento definitivo se realizó con éxito el día 23 de diciembre por la tarde. El transistor se desarrolló debido a que, aunque el tubo de vacío era efectivo para la amplificación de señales para la transmisión de conversaciones telefónicas de larga distancia, su fiabilidad era muy limitada, pues presentaba un elevado consumo de potencia y generaba demasiado calor.

 Una historia que cambió el mundo En la década de 1930, el director de investigación de los Bell Labs, Mervin Kelly, detectó la necesidad de un dispositivo con mejores prestaciones para que continuara el crecimiento de las actividades telefónicas. Pensó que podía encontrar la solución en un tipo extraño de materiales denominados semiconductores pero, para ello, debía realizar una investigación pionera en un área de la ciencia completamente nueva. Después de finalizar la Segunda Guerra Mundial, Kelly creó un equipo de científicos para desarrollar un conmutador semiconductor de estado sólido que sustituyera el problemático tubo de vacío. El equipo se apoyaría en algunos avances en la investigación de semiconductores realizados durante la guerra, que hicieron posible la invención del radar. Como jefe de equipo se seleccionó a un joven y brillante teórico, Bill Shockley. Shockley incorporó al equipo a Walter Brattain, de los Bell Labs, un físico que podía construir o ajustar prácticamente cualquier dispositivo, y al físico teórico John Bardeen de la Universidad de Minnesota. Shockley completó su equipo con una combinación ecléctica de físicos, químicos e ingenieros. El grupo tenía una gran diversidad pero estaba muy cohesionado. Llamaban al laboratorio "Hells Bells Laboratory" (Laboratorio de las Campanas del Infierno) En la primavera de 1945, Shockley diseñó lo que esperaba que fuera el primer amplificador semiconductor; se fundamentaba en algo denominado el "efecto de campo." Este dispositivo era un pequeño cilindro recubierto con una delgada capa de silicio, montado junto con una pequeña pletina metálica. Como dijo el ingeniero eléctrico de la Universidad de Illinois Nick Holonyak, era una idea disparatada. De hecho, el dispositivo no funcionó y Shockley asignó a Bardeen y Brattain la tarea de descubrir por qué. Cómodamente instalados en las dependencias de los Bell Labs en Murray Hill, Bardeen y Brattain iniciaron una gran colaboración. Bardeen, el teórico, sugería experimentos e interpretaba los resultados, mientras que Brattain preparaba y ejecutaba los experimentos. El técnico Phil Foy recuerda que, a medida que pasaba el tiempo con escasos éxitos, comenzaron a aparecer tensiones en el grupo del laboratorio. En otoño de 1947, según Lillian Hoddeson, Brattain decidió realizar una prueba sumergiendo todo el dispositivo en un tubo de agua. Sorprendentemente, funcionó ... un poco. Brattain comenzó a experimentar con oro sobre germanio, eliminando la capa líquida con la teoría de que estaba ralentizando el dispositivo. No funcionó, el equipo continuó experimentando utilizando ese diseño como punto inicial. Poco antes de las Navidades, Bardeen tuvo una intuición histórica. Todo el mundo creía saber como se comportaban los electrones en un cristal, pero Bardeen descubrió que estaban equivocados. Los electrones formaban una barrera en la superficie. Su descubrimiento era lo que necesitaban y el resultado fue el transistor que ha revolucionado el mundo. El transistor fue la chispa de una nueva era repleta de logros técnicos, desde ordenadores y naves espaciales tripuladas por el hombre hasta equipos de radio y música portátiles. Hoy día se fabrican miles de millones de transistores semanalmente y hacen posible el mundo que nos rodea. Lo que hizo del invento del transistor un avance único (además de su evidente impacto) es que dirigió la búsqueda científica fundamental hacia nuevos caminos. La fabricación de un tubo de vacío más barato, de menor tamaño y más eficiente habría sido fácil - y había gente en los Bell Labs trabajando precisamente en ello - pero para conseguir su objetivo necesitaban un tubo de vacío "sólido". Para fabricar esta "electrónica de estado sólido" necesitaron abrir el camino a una nueva ciencia, a una nueva comprensión de la naturaleza y desarrollar nuevas tecnologías y técnicas.

Y que continuará cambiándolo

Bell Labs sigue haciendo hoy día esto mismo en otras áreas y direcciones. Ejemplo de ello es: la computación cuántica. Sabemos que necesitamos ordenadores cada vez más rápidos, pero llegaremos a un límite al seguir aumentando la velocidad de computación - determinado en parte por nuestra capacidad para hacer más diminuta y "encoger" la electrónica. Al mismo tiempo que nosotros y otros seguimos trabajando para "encoger" la electrónica (del mismo modo que en otro tiempo otros trabajaban para mejorar los tubos de vacío), tenemos también otro equipo en los Bell Labs que, al igual que en nuestro trabajo con el transistor, están buscando soluciones a este reto desde una nueva perspectiva diferente, siendo pioneros e innovando en nuevos campos científicos. Uno de ellos se conoce como "computación cuántica" y teóricamente puede producir un ordenador 100.000 veces más potente que los actuales ordenadores. Aprovechan propiedades únicas de la mecánica cuántica y un fenómeno denominado "entanglement". Para crear esta nueva forma de computación, nuestros investigadores han tenido que fabricar nuevos materiales utilizando para ello técnicas MBE (Molecular Beam Epitaxy: Epitaxia de Haces Moleculares) (desarrollada también en los Bell Labs), que permiten ir fabricando materiales átomo a átomo. Con estos materiales, que sólo en los Bell Labs de Murray Hill disponen de la pureza requerida para este cometido, somos capaces de crear nuevos estados de la materia inexistentes hasta el momento. En teoría, esta tecnología podría proporcionar la plataforma para hacer posible la computación cuántica. Falta mucho todavía para producir el primer "computador cuántico" (5 ó mas años) pero cuando ocurra, si ocurre, revolucionará las redes y la electrónica de la misma forma que lo hizo en su día el transistor. Con consecuencias que no podemos ni predecir hoy día. Las comunicaciones naturales. Otro ejemplo de investigación en los Bell Labs, que tiene también un carácter rompedor, es nuestro trabajo en nanotecnología con un objetivo de "comunicaciones naturales": la red se vuelve inteligente y tiene "ojos", "oídos", etc. con los que ve, experimenta e interactúa con el mundo físico. Estamos desplegando ya anchos de banda de alta calidad prácticamente ilimitados sobre cualquier red, creando una red inteligente que nos reconoce, sabe dónde estamos, qué temas nos interesan, a qué contenidos estamos suscritos; queremos el mejor dispositivo para proporcionar estos servicios y nuevas experiencias multimedia singularizadas a través de servicios, herramientas y arquitecturas que permitan realmente la integración y la individualidad de una experiencia de usuario sensible al contexto. Todo ello es posible gracias la investigación que se realiza en los Bell Labs. No obstante, a pesar de haber creado esta potente red y de haber resuelto el problema de la última milla, nos enfrentamos todavía con el problema del último METRO. ¿Cuál será nuestra interfaz con esta red de terabits, inteligente y rica en servicios? ¿Será el teléfono actual? ¿Será el teclado actual? ¿Identificándonos con nombres de usuario y claves? Es aquí donde entra en juego la nanotecnología. Entramos en una habitación y la red nos reconoce. Hablamos y nos escucha. Pedimos un servicio y la red nos lo presta (incluso anticipándose a nuestras necesidades). Sin embargo, ¿por qué nos comunicamos mucho mejor cara a cara que por teléfono? Porque todos NUESTROS sensores están involucrados: escuchando, viendo, oliendo. Cuando nos encontramos con una persona, ¿por qué no le preguntamos por su clave o su identidad? Porque reconocemos su cara con la vista y el sonido de su voz y sabemos quién es. Estamos trabajando en innovaciones, basadas en nanotecnología, como: • Narices electrónicas para oler sustancias químicas en la atmósfera o feromonas individuales. • Mini-micrófonos estéreo de alta calidad para una escucha adaptada. • Lentes pequeñas enfocables y de larga duración para capturar vídeo. • Pantallas de plástico que son monitores de vídeo y se comportan como el papel. • Nano-transmisores para conectar en red todos estos sensores y permitir que actúen conjuntamente. • Nanobaterías para alimentar esta red. La nanotecnología hace referencia a estructuras con unas dimensiones características de entre 1 y 100 nanómetros, lo cual significa que el más grande de estos dispositivos tiene un tamaño similar a la milésima parte del grosor de un cabello humano y es unas 100 veces más pequeño que los glóbulos rojos de la sangre. Un nanómetro es una mil millonésima de metro; para hacerse una idea basta considerar que el grosor de un cabello humano es de unos 80.000 nanómetros. Aunque es cierto que la mayoría de los dispositivos mencionados no tiene un tamaño "nano", sí que se basan en propiedades y componentes "nano" y requieren técnicas de ingeniería y fabricación muy complejas. Imaginemos este futuro. Usted entra en su sala de estar y toda la información que usted necesita - la cena de esa noche, el tiempo que hará mañana, mensajes de su madre - le está esperando. No es necesario encender la TV, revisar el correo o escuchar el buzón de voz. Todos los dispositivos que utilizamos hoy día para acceder a la información quedarán obsoletos porque todas las tecnologías de comunicación convergerán en una sola. Todo lo que usted tiene que hacer es pensar qué es lo que necesita y pedirlo y lo que quiera allí estará para usted. La gente ya no tendrá que adaptarse a las diferentes tecnologías de red, sea ésta inalámbrica, IP o voz tradicional. Todas las redes, sean del tipo que sean, trabajarán conjuntamente y de un modo inteligente para suministrar servicios y aplicaciones a los usuarios finales de un modo tal que parecerán una ampliación del propio usuario. Será algo tan natural como las cosas que hacemos hoy día, pero mejor. Ésto es lo que entendemos por "comunicaciones naturales".