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Efemérides 12 de Septiembre

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Nacimiento del chip, inicio de un viaje que no se detuvo más

Un día como hoy pero de 1958 el ingeniero electrónico Jack Kilby presentaba el primer circuito integrado en el que todos los componentes (resistencias, condensadores y transistores), se habían fabricado en una sola pieza de germanio de 1,3 cm de largo y más delgado que un escarbadientes adherido a una placa de vidrio. Su gran idea fue fabricar todos los componentes electrónicos con el mismo material semiconductor, eliminar las soldaduras entre ellos y que, como consecuencia, la producción se pudiera realizar en una misma empresa.
Nacía el chip. Pero esta creación tiene su historia…
En 1925 el físico austro-húngaro Julius Edgar Lilienfeld solicitó en Canadá una patente para un método y un aparato que controlaba corrientes eléctricas y que se considera el antecesor de los transistores de efecto campo. En 1934, el inventor alemán Oskar Heil patentó en Alemania y Gran Bretaña un dispositivo de amplificadores de estado sólido.
En 1947 los ingenieros John Bardeen y Walter Houser y el director del Grupo de Física del Estado Sólido William Shockley de los laboratorios Bell, crearon el transistor de contacto de punto que sustituyó a las válvulas de vacío como pieza básica de los circuitos electrónicos. En 1948, los físicos alemanes Herbert Mataré y Heinrich Welker inventaron un transistor de contacto con otras características; ese mismo año William Shockley patentó el transistor bipolar de unión y en 1951 solicitó la primera patente de un transistor de efecto de campo.
En 1952 el ingeniero electrónico británico Geoffrey Dummer presentó un trabajo en el que describió los conceptos teóricos de los circuitos integrados e, incluso, alcanzó a construir un prototipo pero la falta de insumos y de mayor desarrollo de las técnicas impidieron la continuidad del proyecto.
En 1953, los ingenieros John Tiley y Richard Williams de Philco Corporation, desarrollaron el primer transistor de alta frecuencia que operaba con ondas de hasta 60 MHz. En 1955, Chrysler y Philco utilizaron transistores en sus circuitos para incorporar la radio en los automóviles y también los adecuaron para las computadoras de alta velocidad de esa época.
Todos estos desarrollos permitieron disminuir el volumen y el consumo energético de los instrumentos electrónicos y la creación de los primeros ordenadores electrónicos.
Fueron hitos que allanaron el camino hacia la creación de los circuitos integrados.
Jack St. Clair Kilby, ingeniero electrónico y físico estadounidense que creó el primer chip, nació en Jefferson City (Missouri). Era hijo de un ingeniero eléctrico que dirigía una empresa de suministro de energía eléctrica en la zona rural del oeste de Kansas. En 1938 una tormenta de hielo desquició las instalaciones y su padre recurrió a los radioaficionados para comunicarse y reinstalar el servicio. Jack Kilby quedó prendado con la radio, nació su interés por la electrónica y se inscribió como aficionado con el indicativo W9GTY.
En 1940 ingresó a la Universidad de Illinois de Urbana-Champaign. Unos años más tarde, en el contexto de la Segunda Guerra Mundial, fue convocado para integrar el Cuerpo de Transmisiones del ejército estadounidense como operador de radio en el noroeste de la India y luego en la Oficina de Servicios Estratégicos.
En 1946 reinició sus estudios superiores y un año después se recibió de Ingeniero Eléctrico. Recién recibido fue contratado por Centralab, una filial de Globe Union Inc., para trabajar en la producción de circuitos para radio, televisión, baterías y audífonos. Apareció su espíritu inventor y patentó 12 creaciones. En 1948 se casó con Barbara Annegers y comenzó a asistir a las clases nocturnas para perfeccionarse en la carrera de ingeniería eléctrica en la universidad de Wisconsin. En 1950 alcanzó su nuevo título.
En 1957 ocurrió un hecho inesperado que aceleró la revolución tecnológica. Desde el espacio se escuchaba un sonido emitido por el Sputnik, primer satélite espacial que había lanzado la Unión Soviética. Eran tiempos de guerra fría. Se generó un temor desproporcionado en EE UU y se instaló la necesidad de poseer un satélite artificial propio. Se iniciaba la carrera espacial para lo cual se necesitaban circuitos miniaturizados que permitieran perder peso y volumen.
En el verano de 1958 Kilby ingresó como ingeniero proyectista senior en Texas Instruments. Como recién ingresado no tuvo derecho a vacaciones y cumplió tareas casi en forma solitaria. Se concentró en encontrar una solución al problema de la cantidad de componentes y soldaduras que conformaban los circuitos existentes. Trabajó con equipos prestados, desarrolló otros y diseñó y construyó ese primer prototipo de circuito integrado que presentó el 12 de septiembre de 1958.
El 6 de febrero de 1959 Kilby presentó el diseño de circuitos electrónicos miniaturizados en la Oficina de Patentes y el 6 de marzo de 1959 Texas Instruments anunció el desarrollo de un circuito sólido semiconductor del tamaño de la cabeza de fósforo. Posteriormente, los físicos Robert Noyce y Jean Hoerni de Fairchild Semiconductor, desarrollaron circuitos electrónicos escalables en chips de silicio.
Las fuerzas armadas estadounidenses estaban relojeando estos avances. Ese año, la Fuerza Aérea invirtió un millón y medio de dólares para la fabricación de los circuitos inventados por Kilby. En 1960 Texas Instruments anunció la fabricación de circuitos sólidos para uso civil cien veces más chicos y al año siguiente comenzó su comercialización. Meses más tarde, con dinero federal, Kilby y su ayudante Harvey Cragon construyeron la primera computadora para la Fuerza Aérea. Constaba de 587 circuitos integrados y pesaba menos de 300 gramos. En 1963 Kilby fue contratado como director del equipo de ingenieros que desarrollaron los sistemas de navegación y control del proyectil balístico intercontinental Minuteman II.
En 1965 Kilby inventó la impresora térmica basada en semiconductores y que se utilizó en las terminales de datos portátiles. En 1967 diseñó la primera calculadora de bolsillo que llamó Pocketronic. Era un dispositivo electrónico que, al principio, necesitó docenas de circuitos integrados pero ya en 1972 redujo el número de esos circuitos a uno. Esta vez se llamó TI Datamath
En 1970 Kilby comenzó su etapa de investigador independiente aunque continuó ligado a Texas Instruments como consultor de semiconductores a tiempo parcial. En ese nuevo rol dedicó su tiempo a estudiar la aplicación de la tecnología del silicio a la generación de energía eléctrica a partir de la luz solar. Entre 1978 y 1984 colaboró como profesor distinguido en la carrera de ingeniería eléctrica en la universidad de Texas y participó en la investigación y desarrollo de proyectos de los alumnos.
En el año 2000 compartió el Premio Nobel de Física con el alemán Herbert Kroemer y con el ruso Zhores Ivanovich Alferov por «el desarrollo del circuito integrado que sentó los cimientos de la moderna tecnología de la información» y se rompió la tendencia de privilegiar a los físicos teóricos. En este caso, Kilby lo recibió por su actividad en la física aplicada.
En junio de 2005 el cáncer ganó la partida y Jack se despidió con sus sesenta inventos patentados.
El concepto de circuito integrado y la creación de esos primeros IC con pocos transistores iniciaron el tránsito hacia la creación de los chips que tienen los microprocesadores de última generación y que contienen decenas de millones de transistores en una superficie ínfima.
Un viaje tecnológico que subió a bordo a las computadoras personales, teléfonos móviles, cámaras, televisores, relojes digitales, reproductores, equipamiento médico, automóviles, cápsulas espaciales y un sinfín de aplicaciones de la electrónica moderna y en el que Jack Kilby, sus predecesores, sus compinches contemporáneos y sus continuadores marcan el camino.
Salú sabiondos impredecibles de ese mundo minúsculo!!

Ruben Ruiz
Secretario General 


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