Anna Paula Sotero

Depois da revolução industrial, o homem vive a revolução do conhecimento e da informação. A integração dos computadores, da microeletrônica e das telecomunicações no cotidiano marca uma nova era - a da informação. Como ponto de partida dessa nova era, temos a invenção do transistor.

Na década de 40 os sistemas telefônicos, equipamentos de telecomunicações e computadores empregavam um grande número de dispositivos amplificadores e comutadores (como exemplos, o relê e a válvula) que eram, no entanto, lentos, pouco confiáveis, dissipavam grande quantidade de calor, além de terem uma vida útil bastante limitada. Em 1945, a versão mais veloz de um computador era um ENIAC que continha mais de 17.000 válvulas conversoras de corrente alternada em corrente contínua e amplificadoras de sinal elétrico. Para computadores mais potentes seriam necessárias mais válvulas e, conseqüentemente, um maior gasto de energia e a disponibilização de um espaço físico gigantesco para alocar tais máquinas.

Cinqüenta anos depois da descoberta do elétron por Joseph John Thompson, uma equipe do Bell Labs, composta por John Bardeen, Walter Brattain e chefiada por Willian Shockley criou, em 1945, a primeira versão do que veio a ser o transistor. Esse dispositivo revolucionou profundamente a eletrônica. Capaz de amplificar uma corrente elétrica ou ainda ligá-la e desligá-la, como um interruptor, o transistor torna possível a fabricação de equipamentos cada vez menores e com menor consumo de energia.

Esse primeiro transistor, conhecido como transistor de contato de ponta, utilizava contatos de ouro pressionados contra uma superfície de germânio, no qual observava-se uma corrente elétrica em função da tensão aplicada, configurando, assim, o efeito de amplificação. O dispositivo foi usado, pela primeira vez, num receptor de rádio. O transistor valeu aos seus inventores o prêmio Nobel de Física de 1956.

Graças à Física Quântica descobriu-se que certos materiais, os semicondutores, permitiam um controle da corrente elétrica pela aplicação de uma tensão elétrica. Esses materiais mostraram-se extremamente úteis para a eletrônica. Uma combinação de diferentes tipos de semicondutores compondo um transistor pode ser empregada, por exemplo, como uma válvula de triodo, substituindo-a em amplificadores de circuitos de rádio e como comutadores de alta velocidade na memória dos computadores. Ao contrário da válvula que usa energia para aquecer o seu catodo, o transistor não consome energia e pode ser fabricado em dimensões microscópicas de modo que milhões deles podem ser incorporados em um chip (material semicondutor) de poucos milímetros. Atualmente existem chips de memória com 50 milhões de transistores em um centímetro quadrado.

A indústria da computação foi a que mais se valeu da invenção do transistor. Substituindo as antigas válvulas e exercendo a mesma função por um custo menor, o transistor dá início à segunda geração de computadores (1959 a 1964). Em 1964, iniciou-se a terceira geração com o System/360 ou IBM 360, quando o transistor foi substituído pelos circuitos integrados - conjunto de transistores, resistores e capacitores - construídos sobre um chip feito a base de silício. Os computadores de quarta geração aparecem no final da década de 60, quando foram projetados os microprocessadores. Com eles foi possível reunir em um mesmo circuito integrado as funções do processador central. O microprocessador Pentium II, da Intel, que detém 80% da venda de chips de microcomputadores no mundo, chega a possuir 7,5 milhões deles.

Mas parece que estamos longe do limite para o crescimento exponencial dessa miniaturização. Em 1997, a revista Scientific American publicou uma nota sobre um grupo de pesquisa americano que conseguiu fabricar um transistor tão pequeno que deixa passar um elétron de cada vez. Com o auxílio da Física Quântica estamos contando partículas.

Anna Paula Sotero é PhD em Engenharia Elétrica pela Unicamp.

Atualizado em 10/05/2001

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