Step #20

Un materiale per comunicare

Molti sono i materiali che hanno contribuito alla nascita di nuove e tecnologie e mezzi di comunicazioni. Il materiale che sarà preso in considerazione in questo post è la galena.

Cristallo di galena

La galena (PbS) è un minerale del piombo molto diffuso in natura, caratterizzato da sistema cristallino cubico; Descritto già da Plinio il Vecchio, nel corso della storia è stato estratto sia per il suo contenuto di piombo sia perchè spesso associato ad argento.

Essa ha tuttavia anche un'applicazione tecnologica: i cristalli di galena possono essere utilizzati per realizzare il cosiddetto "diodo a baffo di gatto". Tale dispositivo, costituito da un cristallo del minerale posto in un supporto metallico ed un ago o un filo sottile che preme contro il cristallo stesso, permetteva la circolazione della corrente elettrica in una sola direzione; Esso veniva utilizzato nei ricevitori radio AM come demodulatore, cioè con lo scopo di ricostruire il segnale audio a partire dal segnale radio captato dall'antenna; La semplicità di realizzazione di tale dispositivo, unita al fatto che una radio a galena non richiedeva alimentazione esterna o circuiti di amplificazione (almeno per quanto riguarda l'ascolto in cuffia), rendendo il circuito del ricevitore molto semplice (bastavano infatti un'antenna, un circuito accordato induttore-condensatore ed il diodo a baffo di gatto), rese le radio "a cristallo" il primo tipo di radio a diffondersi in massa, rimanendo in uso fino alla 2a guerra mondiale (nonostante fossero stati inventati nel frattempo dispositivi più efficaci).

Diodo a baffo di gatto

La galena fu quindi uno dei primi materiali semiconduttori mai scoperti: le proprietà di "conduzione asimmetrica" nei contatti fra un metallo ed un cristallo furono infatti osservate per la prima volta nel 1874 da Karl Ferdinand Braun ed utilizzate poi come rilevatori di onde radio (1894, Jagadish Chandra Bose) ed infine nei ricevitori radio (Greenleaf Whittier Pickard, 1901); furono proprio i successivi sui materiali semiconduttori di questo tipo, svolti negli anni 1930-1940, a portare alla scoperta dei semiconduttori moderni (principalmente germanio e silicio) e alla nascita del transistor ed alle successive grandi rivoluzioni tecnologiche che esso permise.

Informazioni tratte da:

• https://it.wikipedia.org/wiki/Galena
• https://en.wikipedia.org/wiki/Crystal_detector
• Immagine 1: Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) -https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fluorite-Galena-flu35c.jpg
• Immagine 2: Holger.Ellgaard / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kristallradio_(3).jpg