Neosaurio: 135 años de Electrónica en un video

por Mario 19 junio, 2011, 6:51 am 25 Comments

Aprende a transmitir audio con láser

A partir del entusiasmo generalizado en la comunidad de inventores durante los años 1870-1880 con los experimentos relacionados a la corriente alterna e inductores, se hicieron presentes en escena algunos elementos que nos acompañan hasta estos días en la mayoría de los equipos electrónicos: el transductor electrodinámico, más conocido como altavoz o parlante, y el transformador de alimentación. A partir de ese momento, los esfuerzos por alcanzar el sonido más puro y real quitaron el sueño a la mayoría de los Ingenieros de Sonido en casi todo el mundo. ¿Quieres ver toda esta historia en un único equipo en funcionamiento? Este artículo es para ti, donde sólo NeoTeo puede concentrar 135 años de electrónica en un único equipo. Disfrútalo.

Como te adelantamos en el enunciado, Thomas Edison construyó, para uno de sus inventos, un elemento que servía para convertir impulsos eléctricos en sonidos que podían ser interpretados por el oído humano en el año 1877, aunque el modelo definitivo de altavoz, bocina o parlante que conocemos hoy se popularizó a partir de 1920. Sin embargo, la fecha marcada por Edison puede ser considerada como el inicio de los trabajos que continuaron en numerosos ensayos y pruebas que finalmente concluyen en las grandes cajas de sonido que hoy acompañan a cualquier cadena de audio. En forma contemporánea al desarrollo de este elemento, fundamental dentro de un sistema acústico y por otros caminos de las “ciencias eléctricas”, un grupo de ingenieros húngaros crean en Budapest lo que sería el primer transformador eléctrico de corriente alterna. Los científicos podían sustentar y demostrar el funcionamiento práctico de este dispositivo mediante modelos matemáticos (fórmulas) luego de superar los enormes trabajos y esfuerzos (a prueba y error) fallidos que se desarrollaron previos a aquellos años.

Una gran cantidad de estudiosos de la época comprendieron que era necesario cuantificar los niveles de tensión y corrientes con los que se trabajaba e intentaron de muchas maneras representar, mediante expresiones mecánicas, los valores manipulados en sus circuitos. Luego de muchos nombres y experimentos, el primer instrumento útil y confiable sería desarrollado por Jacques-Arsène d’Arsonval en 1882. El indicador era un dispositivo con un imán estático permanente y una bobina de alambre en movimiento, suspendida por resortes en espiral a la que se le adosaba una aguja. El desplazamiento logrado por la aguja, indicaba valores en una escala gráfica, calibrada y expresada en las unidades necesarias. Este trabajo dio el impulso inicial hasta el perfeccionamiento de los instrumentos de aguja que hoy conocemos en un multímetro o en cualquier indicador de nivel de audio.

Antes de la llegada del siglo XIX, Edison había comprobado la propiedad que poseen ciertos materiales metálicos de liberar electrones al tomar temperatura. Por supuesto, algunos años antes, otras personas ya habían descubierto el mismo fenómeno, pero Edison, además de ser un gran experimentador era un “cazador de patentes” y la historia nos cuenta en la actualidad que ese fenómeno está patentado como “Efecto Edison”. Utilizando estos conceptos y continuando con esas investigaciones, en 1904, John Ambrose Fleming agrega un nuevo elemento al dispositivo y observa que la corriente de electrones fluía desde uno a otro en un único sentido y de este modo concibe la primera válvula termoiónica, que en el futuro cumpliría las funciones un diodo.

Dos años más tarde y con toda la comunidad científica de la época trabajando día y noche en la apasionante e incipiente “ciencia electrónica”, Lee de Forest agrega un nuevo elemento a la válvula termoiónica de Fleming para controlar el flujo de electrones que se alcanzaba entre elementos. Los ensayos de Lee de Forest demostraron que con pequeños valores de tensión y corriente aplicados al nuevo elemento de control (ubicado de manera estratégica dentro de la válvula) lograban controlar grandes cantidades de corriente electrónica que circulaba dentro de aquél tubo de vacío. Allí nació lo que se conoció como Triodo. Fue el primer dispositivo electrónico considerado amplificador al que se le aplicaban pequeñas señales de control y del que se obtenían grandes variaciones de corriente y tensión en los circuitos de salida.

La irrupción de la electrónica en el mundo de las ciencias era un fenómeno comparable a la conocida “Fiebre del Oro” americana, donde la gente salió a buscar oro por los lugares menos pensados. Del mismo modo, la gente ensayaba e intentaba interpretar resultados del comportamiento eléctrico, a partir de cualquier material. La obsesión alcanzaba una magnitud tan grande que la gente experimentaba hasta con las piedras. Los primeros trabajos de investigación con semiconductores se realizaron a principios del siglo XX, donde se conocieron las propiedades del silicio y se popularizó el uso de la galena (como rectificador para detección de radiofrecuencia) en el mundo de la radio. Sin embargo, cuando terminó el extenso período de guerras que atravesó la humanidad, la comunidad científica dejó de lado los trabajos y desarrollos orientados a las necesidades y urgencias del área militar y se dedicó de lleno a continuar su carrera natural de alcanzar mejores rendimientos y dispositivos electrónicos.

Como algunos trabajos se mantenían, al menos de manera parcial y a pesar de los conflictos bélicos, en 1930 se comenzaron a conocer los primeros rectificadores de un material llamado Selenio, aunque entre 1940 y 1950 y con la adopción del Germanio se conocieron los primeros diodos rectificadores populares en radio. La euforia ascendía día a día al lograr, con la utilización de estos nuevos materiales, menores consumos eléctricos, tamaños reducidos de los equipos, menores cantidades de calor disipado y muchas ventajas que condenaban a la válvula termoiónica al alejamiento paulatino de la electrónica. Una de las heridas de muerte que reciben las válvulas sucede en 1947 cuando en los Laboratorios Bell construyen el primer transistor basado en elementos semiconductores que realizaba las mismas funciones básicas que la válvula Triodo. 12 años más tarde, en 1959, Jack Kilby desarrolla el primer circuito integrado (un oscilador formado por seis transistores de germanio) y firma de manera definitiva el certificado de defunción de la válvula termoiónica que brilló durante más de 50 años en la mayoría de los equipos electrónicos de cualquier naturaleza y orientados hacia cualquier aplicación. Por supuesto, las válvulas se siguen utilizando en la actualidad en áreas muy definidas y en nichos de mercado muy específicos, pero en una magnitud ínfima comparada con su época de gloria.

Los continuos ensayos trajeron nuevos materiales como el silicio, nuevas técnicas de fabricación y sorprendentes combinaciones que nos sorprenden día a día en lo que respecta al nivel de miniaturización logrado y al tipo de dispositivos creados. Por lo tanto, si pudiéramos hacer un resumen cronológico diríamos que la electrónica pudo establecerse de manera firme gracias a las prestaciones que brindaba a la sociedad (1870 – 1960) en un lapso de 90 años. A partir de allí y durante las décadas posteriores (1960 – 1990) la miniaturización fue la estrella que guió el destino de las investigaciones. Todo debía ser más pequeño, que consuma menos energía y por lógica transitiva: que sea más barato. A este período lo podemos concentrar en 30 años, hasta llegar a los últimos 20 años (1990 – 2010) en que la carrera por la miniaturización y la elevada escala de integración alcanza valores y elementos increíbles de pensar en los comienzos de la era electrónica. Pensar en Nanotubos de Carbono, en Circuitos Integrados construidos con Transistores de Grafeno o en un Core i7 con casi 400 millones de transistores en un mismo encapsulado era sin dudas, ciencia ficción pura.

Así te presentamos el Neosaurio. En próximas entregas estaremos compartiendo contigo los circuitos utilizados y todas las instrucciones necesarias para que tú también puedas construir uno y, porqué no, mejorar el diseño propuesto. Lo importante es que sepas que hubo un origen muy sacrificado, con muchos fracasos y mucha pasión dedicada a la investigación. El Neosaurio es la combinación de la mayoría de los elementos que marcaron una época en la historia. No suena de manera excelente, ni tiene una potencia sonora que podría despeinarte, sin embargo está construido con mucho cariño y pasión. La misma pasión que movilizó a cada uno de los inventores a crear los dispositivos que Neosaurio utiliza. Y como en muchos países del mundo hoy se celebra el Día del Padre, he aquí nuestro homenaje a los padres de la electrónica.

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