12 Inventos que cambiaron el Mundo: El tubo al vacío

El tubo al vacío (o válvula -o también tubo termoiónico), invento del siglo XX, es uno de los artefactos más dinámicos que jamás se hayan concebido. Como el electromagneto o electroimán del siglo XIX, abrió un nuevo sendero al progreso de la técnica. El tubo al vacío es un elemento indispensable en la transmisión por radio y televisión, en la telefonía a larga distancia, en el fonógrafo moderno, en las películas "parlantes," y en una legión de inventos más. Todos dependen del tubo de tres elementos originado en 1906 por Lee de Forest, uno de los primeros experimentadores de la radio.

De niño, en el Estado de Iowa, en el Medio Oeste de los Estados Unidos, De Forest mostró una fuerte inclinación a la ciencias. Tenía quince años de edad en 1888, cuando Heinrich Hertz, de Alemania, descubrió las propiedades de las ondas de radio. Más tarde, como estudiante de la Universidad de Yale con el eminente físico J. Willard Gibbs, De Forest escribió un estudio sobre las ondas hertzianas, para obtener su título de doctor.

El tubo de vacío de tres elementos fue resultado de la busca de seis años por De Forest para encontrar un detector sensible de esas ondas. Ya desde 1894, Guglielmo Marconi, padre de la telegrafía inalámbrica, había encontrado el modo de recoger las señales de la radio, empleando un tubo de cristal casi lleno de limaduras de hierro. Las limaduras respondían a las señales emitidas por una chispa lejana -única forma posible de "difundir"a la vuelta del siglo.

Lee De Forest en su laboratorio

Pero se necesitaba de un detector más sensible. El invento de John Ambrose Fleming, de Inglaterra, representó un enorme progreso sobre el método de Marconi para recibir señales. En 1904, Fleming construyó el primer tubo de vacío: una cubierta de cristal que contenía un filamento y una "placa."

De Forest experimentó con el detector de dos elementos de Fleming, pero no quedó satisfecho con la fuerza de la señal que llegaba. Posteriormente dio con la idea de insertar un tercer electrodo, o "rejilla," para que sirviera de "válvula reguladora" para la corriente de electrones del filamento a la placa. El efecto fue reforzar o ampliar enormemente la señal transmitida. El "triodo" de De Forest, como se le llamó, superó a todos los demás detectores y extendió grandemente la distancia hasta la cual podrían oírse las señales. (Hoy, los receptores de radio emplean comúnmente el tubo de dos elementos, de Fleming, para recoger la señal, y el trío de De Forest para ampliarla. Los radios de transistores se hacen sobre la misma combinación de dos y tres elementos).

El gran progreso de De Forest -la ampliación de la señal- hizo factible la transmisión de la voz humana y la música a grandes distancias, sin alambres. En 1908, desde la Torre Eiffel de París, difundió música fonográfica que se oyó hasta Marsella. En 1910, transmitió la voz de Enrico Caruso, que cantaba en el Metropolitan Opera House de Nueva York.

De Forest mostrando el tubo de vacío mejorado

En el decenio de 1920, De Forest se enfrentó a otros problema: hacer que las películas "hablaran." Fue el primero que elaboró un método factible de representar las ondas sonoras como imágenes fotográficas sobre la misma cinta que contenía la imagen. Ese mismo principio se usa para hacer hoy las películas con sonido.

Los tubos de vacío de hoy conservan el principio fundamental de De Forest, aunque se le han añadido otros elementos, y algunos tubos han sido reducidos considerablemente de tamaño. Se diseñaron tubos minúsculos, del tamaño de una uva, para que transmitieran informaciones científicas desde el satélite Pioneer IV, a centenares de miles de kilómetros en el espacio.