FLEMING, John Ambrose
FLEMING, John Ambrose

Descripción

John Ambrose FLEMING nació en Lancaster (Inglaterra) en 1849, hijo del reverendo James Fleming. En 1877 Fleming realizó estudios sobre Electricidad y Magnetismo en la Universidad de Cambridge bajo las órdenes del eminente físico y profesor James Clerk Maxwell. En 1879 recibió el grado de doctor y continuó trabajando en el laboratorio de Cambridge hasta 1881 en que logró una cátedra de Física y Matemáticas en la Universidad de Nottingham. Y así es como nació la válvula termoiónica que fue la contribución de Fleming al inicio de una nueva tecnología: la Electrónica, que tan amplísimo desarrollo iba a tener hasta la actualidad. La patente se presentó en Noviembre de 1904.

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Biografía

Las tecnologías utilizadas en las Telecomunicaciones, cuyo desarrollo se inició en la frontera de los siglos XIX y XX, tuvieron unos hitos que marcaron el comienzo de cada una de las diversas etapas. Así fue el caso de las válvulas termoiónicas que supusieron el primer escalón de la tecnología electrónica que iba a integrar a familias y familias de equipos dedicados a la Telecomunicación. La válvula diodo que diseñó el ingeniero inglés John Ambrose Fleming fue la puerta que abrió el camino a la Electrónica y, por tanto, muy bien se le podría adjudicar a este ingeniero la paternidad de esta nueva ciencia.

John Ambrose Fleming nació en Lancaster (Inglaterra), el 29 de noviembre de 1849. Su padre, el reverendo James Fleming, hombre de pocos recursos económicos, tuvo que enfrentar muchas dificultades para poder educar a su hijo. John Ambrose pronto demostró ser un joven brillante, al impartir su primera conferencia de electromagnetismo a los 13 años. A los 16 años se matriculó en la Universidad de Londres, donde en 1870 consiguió su graduación universitaria con gran brillantez a pesar de que las dificultades económicas le obligaron a desempeñar trabajos que le permitieran obtener recursos económicos que financiaran sus estudios.

En 1874, al constituirse la Sociedad de Física de Londres (Physical Society of London), el primer escrito que allí se leyó fue uno de Fleming donde exponía la teoría de las celdas galvánicas.

Sus primeras actividades se dedicaron a la docencia pero sin abandonar su interés hacia el conocimiento científico en general que, por ejemplo, le llevó a emprender estudios de Química en la Escuela Real de Minas. Sin embargo su atención tuvo una especial predilección por el área de la Electricidad en lo cual influyó decisivamente el conocimiento de las teorías sobre los campos electromagnéticos que James Clerk Maxwell genialmente había definido en el 1865.

En 1877 Fleming realizó estudios sobre Electricidad y Magnetismo en la Universidad de Cambridge bajo las órdenes del eminente físico y profesor James Clerk Maxwell. En 1879 recibió el grado de doctor y continuó trabajando en el laboratorio de Cambridge hasta 1881 en que logró una cátedra de Física y Matemáticas en la Universidad de Nottingham.

En 1883 el inventor estadounidense Thomas Alva Edison había observado que cuando la corriente eléctrica atravesaba el filamento de la bombilla incandescente que había desarrollado, éste se iba volatizando hasta fundirse. Observó, además, que con las horas de uso se producía el paulatino ennegrecimiento interno del cristal de la bombilla. Edison consideró todo eso una simple curiosidad, o un misterio al que no le encontró explicación, ni aplicación práctica, sin imaginar siquiera la importancia que tendría para el desarrollo de la humanidad. Fue precisamente Fleming quien descubriría, pocos años después, la explicación científica y la aplicación práctica a lo que hoy conocemos como "Efecto Edison".

Para entonces la iluminación eléctrica había llegado a Inglaterra y el gran caudal de conocimientos prácticos que Fleming había adquirido le permitieron comenzar a trabajar como ingeniero consultor en la Compañía de Iluminación Eléctrica Edison de Londres (Edison Light Company of London). Ese cargo lo desempeñó por espacio de 10 años, simultaneándolo, desde 1885, con el de profesor de ingeniería eléctrica en el University College de Londres, cátedra que mantuvo durante toda su vida profesional.

El alto grado de calificación de Fleming y su estrecha relación con la introducción en Inglaterra de la telegrafía inalámbrica y la iluminación eléctrica le permitieron convertirse también en consejero de muchas corporaciones que le consultaban los planes y problemas relacionados con la iluminación eléctrica.

Desempeñó también el cargo de científico consejero de la Compañía de Telegrafía Inalámbrica Marconi (Marconi Wireless Telegraph Company) durante más de 20 años. En esa compañía tuvo oportunidad de participar en el diseño del aparato de radio con el cual, el 12 de diciembre de 1901, Guglielmo Marconi realizó la primera transmisión de telegrafía inalámbrica enviando la letra "S" del código Morse desde la localidad de Poldhu, en Inglaterra, hasta las costas de Terranova, en América del Norte, al otro lado del Océano Atlántico. Fleming colaboró intensamente en el diseño de la estación emisora de Poldhu.

Uno de los problemas básicos que se presentaron fue la "detección" de las débiles señales eléctricas que llegaban al punto de recepción. Ya existía un dispositivo, el "cohesor", diseñado por el físico francés Branly, consistente en un tubo relleno de limaduras de hierro entre dos electrodos que tenía la peculiaridad de disminuir su resistencia de conducción al ser traspasado por ondas electromagnéticas. Este dispositivo detector se usó en la comunicación transatlántica con la única modificación de emplear limaduras de níquel y plata en lugar de hierro para aumentar la sensibilidad. En todo caso se necesitaba una acción mecánica (golpes) para reponer las características detectoras. Era por tanto casi un obligación encontrar un dispositivo más adecuado.

En esta época ya se comenzó a experimentar con materiales que prácticamente se comportaban como los actuales semiconductores. El apoyo de un elemento metálico (hilo, alambre) sobre determinados cristales como el carburo de silicio, el sulfuro de hierro, el sulfuro de plomo (la conocida galena) e incluso el carbón, producía un contacto imperfecto con propiedades rectificadoras convirtiendo las corrientes alternas, generadas por las ondas, en corrientes continuas capaces de actuar elementos receptores.

Como curiosidad uno de los dispositivos más usados fue el "cat's whisker" (bigote de gato) compuesto por un fino alambre conductor de bronce que se apoyaba sobre el cristal elegido produciendo el contacto rectificador, un antecedente de los diodos de germanio muy posteriores. Estos dispositivos se emplearon con bastante frecuencia pero su frecuente inestabilidad recomendó seguir investigando sobre esta materia.

Fue entonces cuando Fleming recordó las características que se daban en el montaje que producía el "Efecto Edison": una ampolla de vidrio en la que se había hecho el vacío, que incluía en su interior un filamento incandescente y una placa con polarización positiva y en la que se producía una corriente unidireccional desde el filamento a la placa. Fleming dedujo que si se aplicaba una corriente alterna entre el filamento y la placa, esta corriente se convertía en continua. Era pues un adecuado elemento para la detección de señales.

Y así es como nació la válvula termoiónica que fue la contribución de Fleming al inicio de una nueva tecnología: la Electrónica, que tan amplísimo desarrollo iba a tener hasta la actualidad. La patente se presentó en noviembre de 1904. El filamento ya se denominó "cátodo", la placa "ánodo" y el conjunto recibió el nombre de "diodo".La aplicación de esta válvula en la "Telegrafía sin Hilos" fue inmediata resolviendo los problemas de sensibilidad y estabilidad en la detección de señales.

Esta válvula también encontró rápidamente aplicación en el diseño de fuentes de alimentación, proporcionando corriente continua a los circuitos electrónicos a partir de la corriente alterna que, por sus grandes ventajas, se utiliza en las redes públicas de suministro eléctrico.

El diodo de Fleming fue también el diseño básico de válvula termoiónica que empleó posteriormente Lee de Forest para realizar en el 1906 el "triodo" al añadir al cátodo y ánodo un tercer elemento: la rejilla, que controlaba el flujo de corriente electrónica y que sirvió para realizar la función de amplificación y múltiples aplicaciones en la nueva Tecnología que acababa de nacer.

Fleming continuó con sus actividades consultoras y docentes, éstas ya en la Universidad de Londres, y de ningún modo abandonó la investigación, dedicándose en este tiempo al estudio de los generadores de corriente alterna, a los transformadores y a la metodología para aumentar la precisión de la medida de las corrientes eléctricas. La fotometría también fue objeto de su atención.

De su labor docente podría mencionarse la anécdota de que explicaba tan velozmente sus lecciones que era prácticamente imposible para sus alumnos el seguirle y especialmente tomar apuntes. También se le adjudica la definición de reglas mnemotécnicas como la famosa de la "mano izquierda" donde la posición de los dedos sirve para recordar el sentido del movimiento de los motores en función de la dirección del campo y de la corriente.

Fleming recibió numerosísimas recompensas a lo largo de su vida: la Gold Albert Medal de la Royal Society of Arts , la Faraday Medal de la institución de Ingenieros Eléctricos, la Franklin Medal del Instituto de Filadelfia, culminando en 1929 con el nombramiento de Caballero del Imperio Británico con el tratamiento de Sir. Todavía en 1930 fue elegido presidente de la Sociedad de Televisión de Londres.

A pesar de su retiro en Sidmouth, Devon, Inglaterra y de sus problemas de audición no dejó de tener una actividad científica constante hasta su fallecimiento en 1945 a la avanzada edad de 96 años.

Más información en:

http://www.radio-electronics.com/info/radio_history/gtnames/sir-john-ambrose-fleming.php

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