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Os surpreendentes progressos da microeletrônica são resposáveis pela revolução causada pelos computadores.

O moderno computador possui milhões de pequenos interruptores eletrônicos, essenciais a sua estrutura. Sem eles, a revolução tecnológica, que aconteceu após a Segunda Guerra Mundial, não teria sido possível. Em 1938, o engenheiro eletrônico Claude Shannon provou que operações lógicas podem ser executadas utilizando-se interruptores de circuitos elétricos. Uma vez evidenciado que o trabalho do computador consistia em uma seqüência de operações lógicas, o objetivo da pesquisa passava a ser a produção do interruptor eletrônico. A primeira tentativa teve como resultado a criação do relé, que foi usado com resultados satisfatórios no início da era da computação, mas cuja estrutura limitava o desenvolvimento e a capacidade do computador. O relé não operava apenas eletronicamente; por isso, os componentes mecânicos com freqüência ocasionavam paralisações e seu funcionamento era lento e de pouca confiabilidade. A primeira geração de computadores caracterizou-se pelo uso da válvula que funcionava apenas eletronicamente e, por conseqüência, de modo mais rápido. Todavia, além de tornar o equipamento muito volumoso, necessitava de alta capacidade energética, o que aumentava o custo e causava problemas em decorrência do calor produzido. A invenção do transistor deu origem a uma nova geração de computadores. Os transistores teoricamente funcionam de modo semelhante às válvulas, mas têm desempenho superior, são menores e de produção mais barata. Esses avanços levaram os computadores para fora das universidades e das instituições militares, introduzindo-os no mundo comercial. Os computadores de hoje ainda usam o transistor como interruptor, mas ele não mais constitui um elemento distinto e separado. Sobre um chip de silício, do tamanho de uma unha, pode haver quase 250.000 transistores, todos pequenos demais para serem percebidos a olho nu. Pela concentração dos milhares de interruptores necessários ao funcionamento do computador em um pequeno chip de silício, tornou-se possível economizar em outros itens importantes do custo. Os computadores mais potentes e caros da década de 50, que ocupavam um laboratório inteiro, foram reduzidos a um simples chip, que constitui a matriz dos procedimentos dos modernos microcomputadores.

 

O Computador a válvulas

Em 1943, no auge da Segunda Guerra Mundial, um coronel do exército dos Estados Unidos sugeriu que se fizesse uma máquina de calcular para fins de artilharia. O desafio foi aceito pela Universidade da Pensilvânia, que, em 1946, apresentou seu invento, tendo empregado 7.237 horas-homem para conclui-lo. O equipamento recebeu o nome de ENIAC (Electrical Numerical Integrator And Calculator) e foi o primeiro computador a válvulas. Possuía 18.000 válvulas, 1.500 relés e emitia o equivalente a 200 quilowatts de calor. Essa enorme máquina foi alojada em uma sala de 9 m por 30 m. Capacidade de memória e confiabilidade foram os primeiros problemas. O ENIAC tinha condições de armazenar apenas vinte números de dez dígitos e toda programação precisava ser feita reordenando-se a rede elétrica. Em 1952, mais de 19.000 válvulas tinham sido substituídas: elas começavam a queimar dois minutos depois de ligar-se o equipamento. ENIAC teve vida ativa curta e foi aposentado em 1952.

 

 

Interruptor de relé

Quando a corrente passa pela bobina que envolve o eixo de ferro, produz-se a força magnética. Essa força atrai a peça de ferro em forma de L que gira em ângulo reto. Ao girar sobre este eixo, a tira junta os dois contatos e, desse modo, fecha o imterruptor.

 

 

Válvula

O tubo de vidro na ilustração possui um terminal positivo e um negativo (o cátodo e o ânodo) separados por uma grade de fios. Os elétrons do cátodo são atraídos pelo ânodo e fazem uma corrente de elétrons passar através da válvula. O fluxo natural dos elétrons negativos para o terminal positivo é intensificado de duas maneiras: o cátodo se aquece até a incandescência e sua superfície é tratada com um produto químico especial. A grade de controle está situada entre o cátodo e o ânodo e geralmente não interfere no movimento dos elétrons. Mas, quando uma carga negativa é aplicada à grade, os elétrons são repelidos e não atingem o ânodo. A força repulsora da grade supera a força de atração do ânodo e o fluxo dos elétrons cessa. A corrente é interrompida e o interruptor se desliga.

 

 

Os inventores do transistor

O Prêmio Nobel de 1956 foi conferido à equipe cuja pesquisa levou à invenção do transistor, em 1947. Nesta foto tirar nos laboratórios da Bell Telephone, encontram-se da esquerda para a direita, os premiados John Bardeen, William Shocklei e Walter Brittain.