La información viaja deprisa, en un periquete

Hemos anunciado recientemente que los laboratorios Bell (Bell Labs) han batido un nuevo récord mundial de transmisión de datos submarina: se han alcanzado velocidades de datos de 31 Terabits por segundo a una distancia de 7200 km sobre una sola fibra óptica: es una capacidad de transmisión no conseguida hasta ahora y tres veces superior a la de los cables submarinos comerciales más avanzados.

Pues aprovecho este inicio de una demostración con cifras mareantes para seguir hablando de los inventos y descubrimientos realizados por los Bell Labs en el siglo XX, con alguno de los ejemplos más significativos, donde se ve que la investigación básica, en gran número de casos, lleva a aplicaciones concretas que mueven el mundo. Me centro hoy en el láser y en las células solares.

Pero no me resisto a comentar antes, con brevedad, algunos descubrimientos básicos de Maxwell, Millikan o Einstein que permitieron los descubrimientos e inventos posteriores: La ciencia básica, más aplicada que nunca: el electrón domado. A principios del Siglo XX, tras dos siglos de experimentos con la electricidad, tras la teoría electromagnética de Maxwell y con Millikan descubriendo el valor de la carga del electrón, aparecen un hallazgo y una teoría que abrirán el campo de investigación de la electricidad para las comunicaciones y para la industria. En 1905, Albert Einstein descubre el efecto fotoeléctrico (la emisión de electrones de un material cuando se somete a luz visible o ultravioleta). Y en las primeras décadas del siglo, un grupo de físicos sobresalientes, entre los que se encuentra el propio Einstein, desarrolla la Mecánica cuántica (que explica el comportamiento de la materia a escala atómica). Estos dos hitos de la ciencia básica estarán en la base del desarrollo o en la explicación de muchos de los inventos de las telecomunicaciones actuales procedentes de los Laboratorios Bell.

LUZ PURA DE MUCHOS USOS: EL LÁSER.

Predicho por Albert Einstein en 1916, el láser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, Amplificación de luz por emisión estimulada de radiación), fue presentado por primera vez en 1958, en un artículo de Arthur L. Schawlow y Charles H. Townes (ingeniero y consultor de los Bell Labs, respectivamente, aparecen en la foto de arriba durante su trabajo ) en el que  explican el descubrimiento del efecto láser mediante un dispositivo que se basa en la emisión estimulada de luz para producir un haz de luz coherente y de un único color de gran pureza.

Schawlow y Townes descubrieron el láser mientras ideaban un aparato que les ayudara a estudiar las estructuras moleculares. Aprovechando las lecciones del máser (existente desde 1953 y que amplificaba radiación de microondas), pensaron que la energía del espectro electromagnético en el infrarrojo y en el óptico podía ser más útil para espectroscopia que la producida por las microondas. Tras ocho meses de trabajo, con Schawlow trabajando en el experimento y Townes aplicado a su base teórica, escribieron el artículo y solicitaron una patente para los Bell Labs.

En 1962 se inventa el primer láser sólido semiconductor, en 1964 el láser de dióxido de carbono, en 1969 surge la primera aplicación industrial, … en 1999 científicos de Bell Labs desarrollan el láser semiconductor bidireccional en dos colores. Hoy los láseres, por sus propiedades monocromáticas, su gran potencia y la versatilidad de los materiales con los que se construyen (los hay microscópicos y los hay que ocupan una hectárea) se utilizan en la industria (para cortar, soldar y perforar), en medicina (para cirugía ocular, vaporizado de tumores, microcirugía, cirugía sin sangrado, diágnostico o terapia), en comunicaciones (para fabricar semiconductores, para fibras ópticas y comunicación óptica), en ciencia básica (para mediciones de alta precisión en el espacio, para espectroscopia, para la preparación del plasma de fusión nuclear), en la electrónica de consumo (punteros, impresoras, lectores de barras o almacenamiento óptico en equipos de CD, DVD, Blu-Ray…, holografía).

Charles Townes recibió el Nóbel en 1964 por sus trabajos en electrónica cuántica que condujeron al desarrollo de osciladores basados en el principio del máser. Arthur Schawlow obtuvo el Premio Nobél en 1984 por su contribución al desarrollo del láser

CAPTURAR LA FUENTE DE ENERGÍA INACABABLE: CÉLULAS SOLARES

En 1954, en rueda de prensa, los ejecutivos de los Bell Labs anunciaron la invención de la célula solar de Bell. El anuncio se acompañó de una demostración en vivo a los medios en la que una célula generaba energía suficiente a partir de la luz solar para alimentar un equipo de radio que transmitía música y voz. Comenzaba la edad moderna de la energía solar como fuente de energía limpia, gracias a estas células fabricadas de silicio de espesor mínimo con impurezas de boro que aprovechan el efecto fotoeléctrico descubierto por Einstein y que hoy dan energía a los satélites y suponen una cantidad apreciable y en aumento del mix energético de varios países.

Más en este blog (un poco de blablabla) sobre los inventos de Bell Labs

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