O TRANSISTOR DE ÁGUA (THE WATER TRANSISTOR)

Quem acha que o primeiro transistor foi o de contato de ponta (point contact transistor) desconhece uma parte muito interessante da história das pesquisas que levaram a criação do primeiro transistor pelo Bell Labs (1945-1947). Pois o primeiro transistor reprodutível na verdade foi o transistor de água [1], criado por Bardeen e Brattain, dois integrantes do time que iniciaram as pesquisas no Bell Labs em busca de um amplificador em semicondutor. Não é interessante?

A história começou na primavera (do hemisfério norte) de 1945 quando William Shockley, líder da equipe formada por ele, John Bardeen, e Walter Brattain, tentou colocar para funcionar um dispositivo que seria similar ao que conhecemos hoje como transistor de efeito campo, mas não teve sucesso. E como líder, Shockley atribuiu a tarefa descobrir o porquê do não funcionamento do dispositivo a Bardeen e Brattain [2]. 

As investigações para tentar desvendar os mistérios do porquê do dispositivo de Shockley não ter funcionado foram conduzidas pela dupla. Mas como o conhecimento da física de semicondutores na época era insuficiente, foram geradas várias hipóteses na direção de tentar solucionar o problema, e estas hipóteses foram sendo testadas experimentalmente. Finalmente, no outono “do hemisfério norte” de 1947 uma das hipóteses funcionou [1], foi criado o transistor de água "the water transistor", fig. 1.

Figura 1: Imagem capturada de [1]

A hipótese, sugerida por Bardeen, foi utilizar uma gota de um eletrólito, no caso água, sobre uma placa de germânio, encerar uma ponta metálica e passar através da gota de água para fazer contato com o germânio, a cera isolaria o metal da água, e depois conectar uma bateria V1, fig. 1, entre o germânio e a ponta encerada [1]. 

Uma outra ponta metálica, limpa, seria usada para fazer contato com a gota de água, sem tocar no germânio, e então conectar uma segunda bateria V2 entre o germânio, a gota de água, e a ponta metálica limpa [1]. O sinal a ser amplificado seriam variações de tensão introduzidas na fonte V2.

Bardeen acreditava que o potencial elétrico no eletrólito influenciaria o fluxo de corrente entre a ponta encerada e o germânio. A suposição estava correta e eles produziram o primeiro amplificador reprodutível em semicondutor, chamado aqui de o transistor de água. 

O único problema é que a água evapora muito rápido. Então eles substituíram o eletrólito por glicol-borato, esquema mostrado na fig. 2, que evapora mais lentamente, produzindo o segundo transistor reprodutível. Mas com este dispositivo não era possível amplificar sinais com frequência acima de 8 Hz.

Figura 2: Imagem capturada de [1]

 

Com o conhecimento adquirido através destes experimentos, pouco tempo depois Bardeen e Brattain produziram o transistor de contato de ponta, que será abordado em um outro artigo. Por todos os relatos que chegaram até nós a respeito de outros experimentos com amplificadores em semicondutores feitos antes de 1947, que não foram devidamente registrados, talvez este não tenha sido realmente o primeiro transistor a ser observado. Mas certamente, estes foram os primeiros experimentos reprodutíveis que possibilitaram a observação do efeito transistor.

REFERENCIAS

[1] AT&T Archives: Genesis of the Transistor, https://www.youtube.com/watch?v=WiQvGRjrLnU, (acessado em 24/09/2015)

[2] Transistorized, http://www.pbs.org/transistor/album1/index.html (acessado em 24/09/2015)