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La llegada del transistor. La prehistoria de Unix cuarta parte
Este grupo de artÃculos tiene como objetivo contar la historia de Unix, el sistema operativo que abrió el camino para Linux, los derivados de código abierto de BSD y de manera indirecta a macOS y Android. Pero, para entender Unix hay que conocer la historia de los laboratorios Bell, la división de investigación de la AT&T.
Deben ser muy pocos los casos en los que una empresa inventa una industria prácticamente por si sola.. Los automóviles, la industria informática o la fabricación de aviones fueron el resultado de las investigaciones de múltiples personas en lugares diferentes. En cambio los laboratorios Bell y sus antecesores, las ramas de investigación de Western Electric y la AT&T, desarrollaron casi todo lo que necesitaba para crear una red telefónica moderna.
La AT&T tiene sus raÃces en el propio inventor del teléfono, Alexander Graham Bell. En los primeros tiempos, cosas que ahora damos por hecho como el sonido de llamada, el tono de ocupado, la horquilla para colgar el auricular o el disco de marcado no existÃan. Se cuenta que si querÃas hacer una llamada tenÃas que gritar y esperar que alguien que pasara cerca del aparato te atendiera.
La empresa tenÃa que solucionar dÃa a dÃa miles de problemas que nadie habÃa enfrentado hasta ese momento. Para eso creó un grupo de especialistas multidisciplinarios que incluÃa ingenieros, quÃmicos, fÃsicos, matemáticos y especialistas en metalurgia entre otros. Ellos no solo tenÃan que mantener el sistema actual en condiciones si no prepararlo para un aumento en la demanda. Además de ello, para poder seguir siendo un monopolio debÃa conseguir bajar los costos.
HabÃa dos grandes obstáculos para el logro de estos objetivos. Los tubos de vacÃo (de los que hablamos en el artÃculo anterior y los réles.
Un réle es un interruptor eléctrico que permite pasar a la corriente eléctrica cuando está cerrado y se lo impide cuando está abierto. La apertura y cierre del interruptor también se hace en forma electrónica.
La fabricación de los tubos de vacÃo era una actividad casi artesanal que requerÃa múltiples pasos y con muy poca tolerancia a los fallos. Una vez construidos tenÃan un alto consumo de electricidad y generaban mucho calor. Los réles, cuya función era lograr que las llamadas llegaran a destino dentro de la red telefónica, tenÃan múltiples contactos metálicos que se desgastaban. Además, su tiempo de respuesta era lento.
La fÃsica de estado sólido y la llegada del transistor
La fÃsica de estado sólido se dedica al estudio de las propiedades de los materiales y de que forma se relacionan con sus propiedades a escala atómica.
Los materiales sólidos se forman a partir de átomos densamente agrupados, que interactúan intensamente. Estas interacciones producen las propiedades mecánicas (por ejemplo, dureza y elasticidad), térmicas, eléctricas, magnéticas y ópticas.
En los dispositivos de estado sólido la electricidad fluye a través de cristales semiconductores sólidos (silicio, arseniuro de galio, germanio) en lugar de a través de tubos de vacÃo.
Si lograban encontrar los materiales adecuados,los laboratorios Bell lograrÃan reducir los costos, el tiempo de fabricación y la vida útil de los mecanismos utilizados para enrutar las llamadas telefónicas y garantizar la calidad de la señal.
En 1939 empezaron a estudiar los materiales semiconductores. Estos materiales se denominan asà porque no son buenos conductores de electricidad como el caso del cobre) ni buenos aislantes de la electricidad como podrÃa ser el vidrio. Otra propiedad interesante es que solo permiten el paso de la corriente en una sola dirección. Solo hacÃa falta encontrar un material que además amplificara el sonido.
El trabajo fue interrumpido por la Segunda Guerra Mundial en donde los recursos de los laboratorios Bell se dedicaron a las comunicaciones militares y el perfeccionamiento de tecnologÃas de detección por radar.
Al reanudar su trabajo, los cientÃficos se encontraron con un problema, los materiales semiconductores no tenÃan propiedades de amplificación. Esto se producÃa porque la parte superior del material semiconductor (estaban utilizando Germanio o Silicio) impedÃa el paso de la corriente. Finalmente solucionaron el problema aplicando una solución conductora.
Posteriormente crearon un dispositivo formado por una pequeña rebanada de material semiconductor de aproximadamente un cuarto del tamaño de un centavo de dólar apoyada sobre una base de metal. Un cable estaba conectado a la base mientras que un pequeño trozo triangular de plástico envuelto en oro apuntaba hacia la cara superior de la rebanada. En la punta habÃa una pequeña incisión casi imperceptible creando dos alambres con una pequeña separación.
Ese dispositivo serÃa la base de algo conocido como transistor y serÃa la base de la industria electrónica en la década de los cincuenta y sesenta. También permitirÃan la aparición de la segunda generación de computadoras electrónicas.
