Biografía

Harold DeForest Arnold nació el 3 de septiembre de 1883 en Woodstock, Connecticut. Hijo de Calvin y Audra Elizabeth (Allen) Arnold, tuvo tres hermanos y su infancia transcurrió en un ambiente rural. Desde joven mostró un marcado interés por la ciencia y la tecnología.

En 1906, se graduó con la distinción de Bachelor of Philosophy en la Wesleyan University en Middletown, Connecticut y, en 1907, como ingeniero con un Master of Science.

En 1908, se casó con Leila Stone Berman, con la que tuvo dos hijas.

Arnold ingresó en el Departamento de Física de la Universidad de Chicago y cursó el doctorado, que completó en 1911, bajo la dirección del físico Robert Millikan, quien recibiría el Premio Nobel 1924 por medir la carga del electrón mediante su famoso experimento de la gota de aceite.

Tras doctorarse, Harold D. Arnold fue contratado por la Western Electric Company, a sugerencia del profesor Millikan conocedor del talento de su alumno. Por ello, fue asignado al Departamento de Ingeniería, que necesitaba con urgencia diseñar un amplificador eficiente para el circuito telefónico transcontinental que American Telephone and Telegraph (ATT) perseguía. Inicialmente, Arnold diseñó un repetidor basado en un tubo de vapor de mercurio que permitía cierta amplificación en laboratorio pero insuficiente pero su uso comercial. En octubre de 1913, asistió a una demostración del audión, válvula termoiónica con tres electrodos, patentada por Lee De Forest en 1907. Arnold dedujo que con un mayor vacío en el audión o triodo se podría conseguir amplificar una señal eléctrica débil. Experimentó con una bomba de vacío molecular, tipo Gaede, traída de Alemania y consiguió un mejor comportamiento, que optimizó con filamentos recubiertos de óxido de hierro. A la vista de estos resultados, American Telephone and Telegraph (ATT), compró los derechos de la patente del triodo a Lee De Forest y, en el otoño de 1913, se iniciaron las pruebas de los triodos mejorados por Arnold como repetidores.

En 1914, los repetidores con triodos amplificadores permitieron la comunicación telefónica entre Nueva York y San Francisco, marcando el inicio de la telefonía transnacional en Estados Unidos. También en 1914, los laboratorios de ATT empezaron los ensayos con triodos para comunicaciones por radio. Harold D. Arnold diseñó un triodo de potencia para una transmisión de radio experimental. En octubre de ese mismo año fueron utilizados para realizar la primera transmisión radiotelefónica entre Arlington (Virginia) Washington y París. Gracias a las innovaciones de Arnold, las comunicaciones mundiales se hicieron viables y se sentaron las bases para la radiodifusión moderna.

En 1915, Harold D. Arnold, Oliver Ellsworth Buckley y el ingeniero sueco Gustav Elmen desarrollaron un método para mejorar sustancialmente el rendimiento de transmisión del cable de comunicaciones submarinas logrando una velocidad de más de 2000 letras por minuto. A tal fin, construyeron el cable envolviendo los conductores de cobre con cinta de una aleación de níquel/hierro, denominada “permalloy”, de gran permeabilidad magnética que tuvo un impacto significativo en la tecnología de la comunicación y la grabación.

Arnold continuó desarrollando los tubos de vacío, mejorando su diseño y fabricación para que fueran fiables y reproducibles a gran escala. Sus avances permitieron la utilización de líneas de transmisión más económicas y delgadas, así como la introducción de equipos con multiportadoras para la transmisión simultánea de varios mensajes en un solo par de cables. Las técnicas desarrolladas se convirtieron en fundamentales para el sistema telefónico de larga distancia.

Durante la Primera Guerra Mundial, Arnold sirvió como capitán en el Cuerpo de Señales del ejército estadounidense, donde supervisó investigaciones en la detección de submarinos y dirigió otros proyectos relacionados con la guerra. A pesar de la interrupción causada por el conflicto, Arnold continuó influyendo en la investigación en la Western Electric Company, siendo designado su Director de Investigación, en 1917.

En 1925, fueron creados los Laboratorios de Investigación de Bell Telephone (Bell Labs) y Arnold asumió también la dirección de investigación de estos Laboratorios. Desde esta posición, supervisó una amplia gama de investigaciones, muchas de las cuales se centraron en la física del habla y la audición, áreas críticas para la mejora de la calidad en las comunicaciones telefónicas. Los estudios sobre el oído humano permitieron diseñar sistemas de transmisión más precisos y eficaces. Estas investigaciones también condujeron a la creación del audiómetro, un instrumento para medir la capacidad auditiva que aún se utiliza ampliamente. Sus contribuciones a la tecnología cinematográfica sonora fueron fundamentales para el progreso de estas industrias.

Harold D. Arnold en colaboración con Leopold Stokowski, director de la orquesta de Filadelfia, investigó el sonido de las orquestas de música transmitiendo en abril de 1933, por vía telefónica, un concierto desde la sede de la academia de música hasta un auditorio relativamente alejado, con una gran calidad.

En 1928, Arnold recibió la medalla John Scott por el desarrollo y las aplicaciones del triodo. El 27 de diciembre de ese mismo año, fue uno de los fundadores de la Sociedad Acústica de América (ASA), junto con otras renombrados personas versadas en la acústica, en la sede de Bell Labs en Nueva York. Una sociedad científica internacional dedicada a generar, difundir y promover el conocimiento de la acústica y sus aplicaciones prácticas.

Harold DeForest Arnold falleció repentinamente por un ataque cardíaco el 10 de julio de 1933, a los 49 años de edad, en Summit, Nueva Jersey.

Más información:

• Bibliografía publicada en Bell Laboratories Record.
• Biografía publicada en IEEE Xplore.
• Biografía publicada en Prabook.
• Biografía publicada en Britannica.
• Historia de la ASA.
• Libro "Genios de la Ingeniería Eléctrica. De la A a la Z" publicado por Fundación Iberdrola (Páginas 36-37).
• Obituario publicado por IEEE Xplore. 
• Obituario publicado en Nature.