La semana pasada se revelaron los secretos de la física detrás del “ladrón de julios”, un circuito eléctrico que permite extraer más energía de pilas que parecen agotadas. La clave radica en la combinación ingeniosa de un transformador y un transistor. Sin embargo, el transistor merece un enfoque particular, ya que podría considerarse el invento más significativo del siglo XX.
La existencia de los transistores ha transformado por completo nuestra vida cotidiana. Sin ellos, no tendríamos computadoras personales ni teléfonos móviles, lo que implicaría la ausencia de Amazon, videojuegos, aplicaciones de citas, mensajería, streaming, redes sociales, Apple Pay, Google Maps e incluso inteligencia artificial. Los automóviles modernos contienen miles de millones de transistores, lo que demuestra su omnipresencia en nuestra vida diaria.
¿Qué es un transistor?
Para entender esta tecnología fundamental, es útil explorar su evolución, comenzando con los relés eléctricos que se utilizaban en los telégrafos del siglo XIX.
Las líneas telegráficas eran, en esencia, extensos circuitos eléctricos. Quizás no lo habías considerado, pero funcionaban con baterías (pilas primitivas de bajo voltaje que ocupaban un armario completo en la estación telegráfica) debido a que en esa época no existía una red eléctrica establecida.
El relé eléctrico, inventado en 1835, fue un componente crucial en estos sistemas. Actuaba como un interruptor que encendía y apagaba una corriente eléctrica, similar a los interruptores de pared que usamos para la iluminación. Sin embargo, al no tener dedos, el relé utilizaba una segunda corriente eléctrica para activar el interruptor. Surge entonces la pregunta: ¿por qué emplear una corriente para activar otra?
La solución a la distancia
Imagina que deseas encender una luz en una ciudad situada a 80 kilómetros de distancia. Tendrías que instalar cables muy largos hasta los postes de luz. Esto permitiría encender y apagar la luz, e incluso utilizar un código, como el Morse, con puntos y rayas para enviar mensajes. No obstante, había un inconveniente: cuanto más largo era el cable, mayor era su resistencia, lo que impedía que suficiente corriente llegara para transmitir una señal clara.
La solución a este problema consistía en dividir el circuito en dos tramos de 40 kilómetros y conectarlos mediante un relé. Al cerrar el interruptor del primer circuito, se activaba el relé, enviando el mismo patrón de corriente desde una segunda batería a través del segundo circuito, encendiendo así la luz. A continuación, se presenta un diagrama que ilustra este concepto:
Por supuesto, el telégrafo utilizaba un zumbador (un buzzer) en lugar de una luz, pero el principio era el mismo. Hoy en día, los relés siguen siendo ampliamente utilizados, y la idea de emplear una corriente para activar otra ha abierto un sinfín de posibilidades. En el ámbito automotriz, por ejemplo, permite utilizar controles de baja potencia para activar circuitos de alta potencia que operan elementos como el motor de arranque, los faros o el aire acondicionado.