Historia del diodo, Un descubrimiento accidental que cambió la vida de la humanidad.

Utilizamos la tecnología que tenemos disponible a diario y a veces no sabemos que disponemos de un abanico de posibilidades gracias al trabajo de un puñado de personas que dedicaron miles de horas de sus vidas al estudio, el esfuerzo y el intento desmedido de lograr lo que para algunos es sólo trabajo por dinero y para otros es el logro de vivir para siempre grabados en la historia. Era el año 1873 cuando Frederick Guthrie realizaba experimentos en Inglaterra con objetos cargados y descubrió que calentando hasta el rojo vivo una esfera de hierro cargada negativamente ésta perdía su carga (desprendiendo iones al vacío), mientras que esto no sucedía si lo cargaba positivamente.

Pero fue en 1880 cuando uno de los inventores más famosos e importantes de la historia de la humanidad hizo su aporte casi por accidente. Fue Thomas Alva Edison quien el 13 de Febrero de 1880 redescubrió el efecto al intentar evitar que la misma lámpara que él había inventado años atrás se ennegreciera por dentro al brillar para producir luz visible. El invento de Edison (la lámpara incandescente) utilizaba filamentos de carbón que al brillar y generar luz debido al paso de corriente, ennegrecían la ampolla de vidrio en la que estaban colocados. Edison fabricó gran cantidad de ampollas de vidrio para producir luz, con dos y tres terminales, etc. intentando encontrar el mejor diseño posible, incluso se dice que llegó a probar pelos de la barba pelirroja de su asistente (sin éxito, claro).

Colocó también una lámina de metal eléctricamente aislada del filamento entre éste y el vidrio que pretendía proteger. Así fue como observó que la lámina eliminaba el ennegrecimiento. Luego decidió medir dicha lámina con un galvanómetro y grande fue su sorpresa cuando observó que estaba cargada sin tener ningún contacto eléctrico directo. Conectó entonces la lámina a cargas positivas y negativas y concluyó que al polarizarla positivamente surgía una pequeña corriente entre el filamento y la lámina, y que esta corriente podía medirse. Además dicha corriente aumentaba a medida que aumentaba el voltaje.

Esto se producía porque el filamento se encontraba caliente y porque la lámina estaba polarizada positivamente. Así los electrones escapaban de la atracción del núcleo de los átomos del filamento, atravesaban el vacío de la ampolla de vidrio y llegaban a la lámina. Esto se conoce como emisión termoiónica o en aquellos tiempos: “Efecto Edison”.

La corriente electrónica que desprendía el filamento y era captada por la placa metálica pudo ser medida y Edison observó que se trataba de un flujo o corriente de electrones estable. El 15 de Noviembre de ese mismo año Edison patentó el primer dispositivo electrónico del mundo (patente US307031) consistente en un aparato que permitía regular el voltaje usando el efecto y señaló podría pasar corriente suficiente para operar un telégrafo sonoro (también inventado por él).

En la exposición internacional de electricidad de 1884, en Philadelphia, el dispositivo fue exhibido y un científico británico llevó de regreso a su país varias ampollas de Efecto Edison para experimentar. El año siguiente publicó un trabajo al respecto refiriéndose a la emisión termoiónica como el "Efecto Edison”.

El físico británico John Ambrose Flemming (quien trabaja para Wireless Telegraphy) descubrió en base a sus experimentos, que el Efecto Edison podría ser usado para detectar ondas de radio. Flemming comenzó entonces a desarrollar tubos de vacío, y los denominó diodos, elementos que patentó el 16 de noviembre de 1904. Hoy se dice que la electrónica empezó dicho año porque fue Flemming quien patentó este dispositivo y en esa fecha.

Las válvulas creadas en aquel entonces, necesitaban calentar un filamento para que éste liberara electrones y producir así una corriente controlando la polaridad y voltaje que se le daba a la placa o lámina. Esto permitía que se pudiera hacer circular una corriente en un sentido pero no en el otro pues al ser la lámina negativa los electrones liberados por el filamento caliente eran rechazados mientras que al ser ésta positiva, los electrones eran atraídos. Así al aplicar una corriente alterna entre los electrodos que se denominaron ánodo (electrodo positivo) y cátodo (electrodo negativo), solo había circulación de electrones cuando ánodo y cátodo se polarizaban positiva y negativamente, mientras que si se polarizaban negativo y positivo respectivamente, no había ninguna corriente electrónica presente.

Así la carga sólo recibía la parte positiva de una onda alterna. Esto se conoce como rectificador de media onda pues sólo permite el paso de la mitad de la onda senoidal que se aplica.

 

El ánodo se construía de tantalio o molibdeno mientras que el cátodo se hacía de estroncio u óxido de bario.

Como el filamento debía calentarse para liberar electrones, los antiguos equipos de televisión y radios a válvulas no encendían de inmediato como lo hacen los actuales televisores y demás equipos transistorizados. Además, necesitaban grandes voltajes, pues para que un filamento se torne incandescente requería grandes cantidades de energía. Por esto también emanaban calor y consumían mucha más electricidad que en la actualidad.

Un descubrimiento accidental provocó así una revolución en la manera de vivir de la humanidad. Se hicieron posibles las transmisiones de radio, televisión y telefonía celular, por mencionar algunos. La medicina dispone de aparatos de gran utilidad en el diagnóstico de enfermedades. El transporte aéreo dispone de sistemas de control que permiten vuelos seguros y coordinados a nivel mundial. Las computadoras han revolucionado nuestro planeta permitiendo a millones de personas en cualquier lugar del mundo compartir imágenes, texto, video y sonido a través de Internet. Una red que funciona gracias a miles de servidores conectados en red que comparten información a velocidades inimaginables años atrás.

Nada de todo esto hubiera sido posible sin aquel descubrimiento: El diodo.

Texto e ilustraciones: Ing. Electrónico Iván Lobo Varela
Producción: CatamarcaPress