Desarrollo de las tecnologías microelectrónicas

Los programas militares que desarrollaron la tecnología del silicio en la segunda mitad del siglo XX

Nadie duda de las aportaciones a la sociedad civil de algunos dispositivos y sistemas realizados con fines militares, es el caso del RADAR, el GPS o del nacimiento de Internet. Sin embargo, muy pocos conocen y valoran el papel que las necesidades militares jugaron en el desarrollo de las tecnologías microelectrónicas en las que se basan nuestro actual modo de vida en lo que denominamos la sociedad de la información. Tecnologías que también serán el soporte de la futura sociedad del conocimiento, en la que los objetos y las máquinas serán inteligentes y compartirán los datos con las personas en un entorno de hiperconectividad. Unas tecnologías cuyo desarrollo incentivaron y aceleraron las necesidades militares tras la Segunda Guerra Mundial.

La digitalización de los cálculos y de las centrales telefónicas

La microelectrónica nace con el objeto de sustituir a los tubos de vacío (elementos voluminosos, caros y que consumían y disipaban mucha potencia) para resolver dos necesidades muy diferentes:

– «La realización de operaciones cada vez más complejas en periodos de tiempo cada vez más cortos». Durante la Segunda Guerra Mundial quedó de manifiesto la necesidad de calcular en tiempo casi real las trayectorias de la artillería. Posteriormente y durante la Guerra Fría, las que agudizaron la búsqueda fueron los requerimientos de cálculo en la carrera espacial y del proceso en tiempo real del radar y las comunicaciones seguras. La alternativa era la digitalización de los cálculos, de hecho, el primer computador digital electrónico de programación flexible, el bien conocido ENIAC, fue financiado por el Mando de Investigación y Desarrollo del Cuerpo de Artillería, con un coste total de unos 487.000 dólares.

– «La optimización de las centrales telefónicas de conmutación automática ante el imparable incremento en las líneas que debían interconectar». De hecho, el término «digital» lo introduce George Stibitz, de los Laboratorios Bell de la compañía telefónica AT&T, Inc. (American Telephone & Telegraph), quien en 1940 patentó la primera computadora digital electromecánica realizada con relés. Las centrales telefónicas de los años cuarenta utilizaban grandes cantidades de unos relés que eran voluminosos y lentos, que consumían mucha energía y eran difíciles de fabricar… ¡Había que buscar una alternativa para realizar las conmutaciones y los cálculos!

Una innovación radical: el Transistor

El transistor surge como afán de búsqueda de conocimiento dentro del ámbito de la «Física del estado sólido», de hecho, desde los años 20-30 del siglo XX se estaban estudiando el comportamiento de cristales que se parecían a lo que luego se conoció como semiconductores. Sin embargo, será en los laboratorios de la Bell, buscando una solución para sustituir los relés y los tubos de vacío, donde encontraron un dispositivo rudimentario, difícil de fabricar, pero al que se le presagiaban numerosas aplicaciones. La famosa patente de John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley, a los que se les concederá el Premio Nobel de Física en 1956.

Era una invención totalmente civil derivada de las necesidades del sector de las telecomunicaciones y, sin embargo, en 1952, el Departamento de Defensa de EE. UU. (DoD) estableció un «Subpanel de Dispositivos Semiconductores» para estudiar los nuevos dispositivos y sus aplicaciones. La reducción de peso y el bajo consumo de los equipos eran muy interesantes para casi todos los sistemas militares, especialmente para los sistemas de armas.

Los grandes programas del DoD para el desarrollo de la tecnología del silicio de los años 50 y 60 del siglo pasado

Los tres ejércitos de EE. UU. apoyaron los procesos de ingeniería de producción y otorgaron contratos de I+D cuyo valor se estima en 50 millones de euros entre 1952 y 1964. El Gobierno de EE. UU. no sólo financiaba la I+D de los semiconductores, sino que aseguraba a su vez compras importantes de los dispositivos y equipos electrónicos. En la gráfica, (tomada de V. Ortega, J. Molas y N. Carpintero. Relaciones entre las innovaciones tecnológicas y la Defensa, casos y políticas. Madrid: FUNDETEL. 2007), puede observarse el papel más que relevante que tuvieron las necesidades militares en el desarrollo de la electrónica de estado sólido hasta 1970. Posteriormente serán las aplicaciones civiles las que desarrollarán el mercado con un crecimiento exponencial que se mantiene hasta nuestros días.

Es innegable que el ordenador personal, internet y el móvil que disfrutamos hubiese llegado a nuestras manos tarde o temprano, pero fueron las aplicaciones militares y la apuesta del DoD por el desarrollo de la tecnología microelectrónica las que aceleraron los procesos y permitieron que la digitalización fuese una realidad en muy pocas décadas.

Una descripción muy detallada de este fenómeno puede encontrarse en la referencia ya indicada y en E. Braun y S. MacDonald. Revolución en miniatura: La historia y el impacto de la electrónica del semiconductor. Madrid: Fundesc/Tecnos, S.A. 1984.

En la dualidad de esta tecnología estuvo la clave del desarrollo exponencial de una tecnología que transformó nuestras vidas.

Félix Pérez Martínez
Academia de las Ciencias y las Artes Militares
Sección de Prospectiva de la Tecnología Militar