Estado Sólido versus Gasoso: Rivalidade Secular - Parte I
A eletrotécnica, ciência aplicada, vem se desenvolvendo aceleradamente desde no século 19.
A eletrotécnica tem a sua história marcada por uma constante rivalidade: a concorrência utilitária entre os dispositivos de origem gasosa e os dispositivos em estado sólido.
O rádio-telégrafo de Marconi utilizava um dispositivo de arco-voltaico (gasoso) para excitar os circuitos transmissores e, nos circuitos receptores, um bulbo de vidro cheio de escamas metálicas (sólidas): o coesor de Branly.
O eletrodo de arco voltaico exibe um estranho comportamento: quando a tensão elétrica aumenta, a corrente do arco elétrico diminui. Esse fenômeno, conhecido como "resistência negativa", permitiu a construção de transmissores de rádio tipo "faísca", capazes de produzir vários kilowatts de ondas elétricas irradiantes.
O coesor de Branly, quando exposto em um campo elétrico de ondas radioelétricas, liga fisicamente todas as escamas metálicas e permite a passagem de uma corrente elétrica auxiliar através delas. Esse fenômeno era muito usado para detectar a presença de ondas radioelétricas. Para reciclar ("resetar") o detetor, era necessário dar uma pequena pancada no bulbo e separar todas as escamas para uma detecção subsequente.
Assim funcionava o primeiro rádio-telégrafo prático...
A descoberta do efeito Édison, em fins do século 19, no qual a corrente elétrica salta do filamento de uma lâmpada e percorre o vácuo, ou melhor, um meio gasoso de baixíssima pressão, dá início às pesquisas que vão culminar no desenvolvimento de uma série de válvulas termo-iônicas (gasosas) durante o século 20.
A primeira válvula prática que utiliza o efeito termo-iônico é o diodo detetor de rádio de Fleming.
Inventada no início do século 20, a válvula de Fleming torna o rádio-telégrafo de Marconi mais sensível.
A primeira válvula amplificadora é o triodo de Forest. Com ela, torna-se possível a transmissão da voz humana através das ondas de rádio.
Neste mesmo período, é descoberto que certo minério de chumbo, a galena (PbS - Sulfeto de Chumbo) que tem a incrível capacidade de detetar ondas de rádio, sem a necessidade de uso de qualquer fonte de energia auxiliar.
A galena, primeiro diodo semicondutor em estado sólido, foi intensamente usada pelos radioamadores. Os primeiros receptores de rádio baseados na galena não utilizavam pilhas ou rede elétrica para funcionar.
De fato, para funcionar, o "rádio galena" dependia de uma grande antena externa e uma ligação através do "fio terra", mas toda a energia que excitava os fones dos radioamadores era retirada da próprias ondas de rádio das emissoras. O sinal era fraco, porém audível.
O "efeito diodo" da galena dependia de uma agulha, na qual o radioamador pacientemente tocava a superfície desse cristal, até encontrar o melhor ponto de detecção da transmissão.
Há incontáveis relatos em antigas revistas técnicas dos esforços empreendidos para aperfeiçoar o dispositivo detetor a galena.
Das coisas mais interessantes, há o relato de um radioamador que polarizou o cristal com uma bateria e conseguiu amplificar o volume da recepção! Teria ele descoberto o efeito transistor?
O grande problema da galena é que este cristal é encontrado em forma bruta na natureza.
Era muito difícil reproduzir certo efeito de um cristal para outro.
Outro ponto curioso é sobre uma patente da época, de um dispositivo capaz de controlar uma corrente através da ação de campos elétricos aplicados em uma superfície muito fina.
Estamos falando de Julius Edgard Lilienfeld (o mesmo que inventou o capacitor eletrolítico), que concebeu estas idéias em 1925...
Como as avançadas técnicas de purificação de semicondutores ainda não existiam e a teoria quântica ainda não era uma "ciência prática", os dispositivos de galena cairam em desuso em favor do fantástico desenvolvimento experimentado pelo dispositivos termo-iônicos de baixa pressão, as luminosas válvulas de vidro e metal, isso durante a primeira metade do século 20.
Somente com esforços de pesquisas realizados durante a Segunda Guerra Mundial, os dispositivos em estado sólido voltam a ser alvo de atenção dos cientistas e culminam com a descoberta do "efeito transistor", em 1947. O transistor é a primeira válvula eletrônica em estado solido, de altíssimo rendimento energético.
A proeza deu-se em 1947 nos laboratórios da Bell Telephone, por conta dos engenheiros John Bardeen, Walter H. Brattain e William B. Shockley
O dispositivo amplificador por efeito de campo em estado sólido, idealizado por Lilienfeld em 1925, foi estruturado teoricamente por Shockley em 1952, mas a sua realização prática somente aconteceu na década de 1960, nos laboratórios da RCA.
 Escrito por Jonas às 06h25
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