De la batería a la microelectrónica
Suele considerarse la batería eléctrica creada por Alessandro Volta (1745-1827) en 1800, como el gran inicio de la física eléctrica. Pero hemos de decir que la electrónica, como rama individual de la ciencia, tiene en realidad tres fechas de partida. Aunque estas no se corresponden con aparentemente grandes descubrimientos mundialmente reconocidos, como el teléfono de Bell, o el “motor eléctrico” de Faraday, ni con las teorías de Maxwell, Ohm o Kirchhoff.
La primera fecha corresponde a 1883, cuando Thomas Edison (1847-1931) descubrió el efecto termoiónico al introducir una lámina metálica en una bombilla incandescente. A la corriente producida entre el filamento y la lámina la llamó “efecto Edison”.
Edison no parecía que fuera a ser recordado por este descubrimiento hasta que en 1903, el físico John Ambrose Fleming (1849-1945) encuentró una aplicación al efecto termoiónico. Lo hizo desarrollando el primer DIODO.
El tercer paso lo dio Lee De Forest (1873-1961) en 1906, al añadir al diodo una rejilla de control junto al cátodo. Este nuevo elemento permitía regular el paso de electrones en el diodo. De esta forma hizo posible amplificar las señales que antes solo podíamos transmitir de forma directa. Este nuevo tubo se denominó Triodo o Audion, y dio paso a los Amplificadores y al desarrollo de la radio, la televisión, etc.
La paternidad de la electrónica como tal, varía según la literatura entre estos personajes que desarrollaron sus inventos en una época en la que otros físicos, como Thompson, desarrollaban teorías como el descubrimiento del electrón. Estas teorías podrían estar aparentemente más relacionadas con la electrónica, o al menos considerarse claves en su desarrollo, pero se han dejado en un marco más físico, o más concretamente electromagnético. Y por tanto no se consideran debido a que la electrónica se ha separado de la física como una rama especializada en los sistemas que utilizan el flujo eléctrico, no en el propio flujo.
A lo largo de los años posteriores, paralelamente al desarrollo del electromagnetismo y la electrodinámica, fueron desarrollándose las válvulas de vacío. Estas fueron haciéndose más potentes y controlables.
El siguiente paso importante en la electrónica fue en 1936 cuando Paul Eisler (1907-1992) creaba el primer circuito impreso. Este abrió la puerta a la automatización de la fabricación de los componentes electrónicos, y por lo tanto a la comercialización de los aparatos eléctricos y al desarrollo de sistemas más complejos. Y como guinda a la fabricación del primer computador digital electrónico en 1947.
En ese mismo año, se produjo el siguiente gran descubrimiento. Y este si que fue importante y significativo. El transistor. Descubierto por William Shockley, John Bardeen, y William Brattain. Los tres ganaron el Premio Nobel por este descubrimiento que sustituyó al triodo en los sistemas electrónicos por su potencia, versatilidad y fiabilidad. Tal avance suponía que incluso sigue encontrándose hoy en día en todos los sistemas.
El último gran empujón se produjo en 1958 cuando, gracias a los descubrimientos realizados en materiales semiconductores, Jack S. Kilby (1923-2005) y Robert Noyce (1927-1990), de forma paralela, patentaron el “circuito integrado”. Más conocido como microchip o simplemente chip. Con este nuevo invento, primero fuimos capaces de diseñar complejos sistemas eléctricos dentro de pequeños elementos del tamaño de cucarachas. Y, posteriormente, pasamos de los sistemas electrónicos fijos a los programables, haciendo la electrónica más dinámica y más accesible.
A partir de entonces el desarrollo de la electrónica ha estado evolucionando siguiendo un patrón que definió Gordon Moore (1929), cofundador de Intel, en 1965, en una conferencia. Esta teoría, fue reformulada y pasó a llamarse la ”Ley de Moore”. Según esta ley, el desarrollo de la tecnología sigue una progresión que duplica el número de transistores por unidad de superficie en los microprocesadores cada dos años. De esta forma, la capacidad de los circuitos integrados, y por lo tanto de los sistemas electrónicos, se duplica cada dos años.
Y, al menos hasta la fecha, esta progresión se ha cumplido, permitiendo que en un corto periodo de tiempo los sistemas electrónicos hayan pasado de grandes y complejos sistemas hechos a mano, a pequeños, versátiles y programables. A que se hayan colado en nuestras casa y en casi todos los rincones de nuestras vidas. Y a que incluso con pequeñas placas accesibles a nuestros bolsillos, como los Arduinos o las Raspberry Pi, todos y cada uno de nosotros podamos crear nuestros propios sistemas electrónicos.
En los últimos años el peso del desarrollo de la microelectrónica ha recaído en las compañías que fabrican procesadores, generando una guerra de computadoras marcadas por las Generaciones de los procesadores. IBM y AMD son las cabezas visibles de esta guerra que parece que pronto llegará a su fin pus quedan pocos nanómetros que reducir en la fabricación de chips. Luego la computación cuántica debe tomar el relevo en el desarrollo de la tecnología.
Actualización a inicios del 2024
Tras varias crisis sociales, medicas, económicas y sobre todo de componentes electrónicos, la fabricación de componentes a nivel industrial ha cambiado sensiblemente.
Mientras seguimos esperando a los ordenadores cuánticos y la nueva computación, los ordenadores son cada vez más móviles y nuestras vidas más cloud. Pero tanta domótica debe sustentarse en los pequeños circuitos autómatas que se integran hasta en los llaveros para encontrar las llaves perdidas. En la actualidad la fabricación y programación de pequeños sistemas electrónicos que funcionen como sensores de otros sistemas distribuidos mayores está impulsando la industria electrónica en todas las escalas.
El mundo post-COVID se está domotizando y autocontrolando. Cada vez dependemos más de los sistemas autónomos o gestionados a distancia. Lo que resalta la necesidad de la fabricación de componentes electrónicos. Y Apple ha arramblado con el equilibrio con la fabricación de sus propios chips primero en Taiwán con TSM y con el deseo de hacerlos «Made in Arizona«. Lo que ha supuesto un nuevo impulso en los fabricantes que en la actualidad se están moviendo en los 3 nm por chip y que quieren dejar a la cola los 5 nm del proyecto americano de Apple. El resto de compañías parece que no tiene impulso para competir en la actualidad, y que los nuevos chips no van a suponer un salto tecnológico trascendental en nuestros hogares. Esto supone un desplazamiento en la Ley de Moore pero no debemos descartar sorpresas en el ecosistema tecnológico actual.
Referencias:
- http://www.ewh.ieee.org/reg/9/etrans/ieee/issues/vol04/vol4issue4June2006/4TLA4_03Floriani.pdf
- http://www.comunidadelectronicos.com/articulos/historia.htm
- https://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica
- http://www.taringa.net/posts/apuntes-y-monografias/4913246/Historia-De-La-Electronica-Resumen.html
- http://science.jrank.org/pages/2376/Electronics-History.html
- https://www.elprocus.com/know-about-brief-history-of-electronics-and-their-generations/
