Hoe een kattensnorkel en een kristal de radio voor altijd veranderden

12

Greenleaf Whittier Pickard, geboren in 1877 in Portland, Maine, zag niet alleen de radiorevolutie plaatsvinden. Hij hielp mee met het bouwen van de basis ervan. Hij stierf in 1956 in Newton, Massachusetts, en liet een erfenis achter die statische elektriciteit in spraak veranderde en de weg vrijmaakte voor moderne elektronica.

Pickard was de achterneef van dichter John Greenleaf Whittier. Je zou verwachten dat dat soort literair erfgoed iemand in de richting van woorden zou sturen. In plaats daarvan ging Pickard naar Harvard en MIT. Hij koos voor draden, golven en de onzichtbare krachten die deze dragen.

De eerste draadloze stem

Het was 1899. Pickard stond bij het Blue Hills Observatory in Milton, Massachusetts. Hij stond op het punt iets te doen waarvan de meeste wetenschappers dachten dat het voorbarig was. Via de radio bracht hij gesproken berichten over. Tien mijl verderop arriveerde het signaal.

Hoe deed hij het? Hij gebruikte een koolstofstaaldetector. Dit apparaat recupereerde het geluidssignaal dat op de radiofrequentiedraaggolven werd afgedrukt. Het waren niet meer alleen maar morsecodepunten en streepjes. Het was een echte toespraak. Dit maakte hem tot een van de allereerste wetenschappers die draadloze elektromagnetische transmissie van menselijke stem aantoonde.

Daar stopte hij niet. Van 1902 tot 1906 werkte Pickard bij de American Telephone and Telegraph Company (AT&T). Hij hielp bij de ontwikkeling van de radiofoon. Daarna verhuisde hij naar de Wireless Specialty Apparatus Co., waar hij bleef tot 1930. Na 1945 leidde hij zijn eigen bedrijf, Pickard and Burns. Maar zijn beroemdste uitvinding was al geboren.

De kattensnor waarmee het allemaal begon

Wat is precies een kristaldetector? Het is het antwoord op de vraag hoe vroege radioluisteraars hun favoriete zenders konden horen zonder de stekker in het stopcontact te steken.

Pickard ontdekte iets vreemds. Wanneer een fijne metaaldraad – een ‘kattensnorhaar’ – het oppervlak van bepaalde kristallen raakte, gebeurde er magie. Concreet gebruikte hij silicium. Het contact gelijkrichtte en demoduleerde hoogfrequente wisselstromen. In duidelijke bewoordingen? Het veranderde de chaotische wirwar van radiogolven in een duidelijk signaal dat je kon horen.

Hij patenteerde dit apparaat in 1906. Het werd het hart van de kristalradio. Deze ontvangers waren goedkoop, eenvoudig en ongelooflijk populair. Ze hadden geen batterijen nodig. Ze haalden de stroom rechtstreeks uit de lucht.

Waarom is dit vandaag de dag van belang? Want die puntcontactgelijkrichter was de directe voorloper van de transistor. De transistor, uitgevonden in 1948, verving de omvangrijke vacuümbuizen. Het heeft het digitale tijdperk aangedreven. Zonder de kristaldetector van Pickard had die evolutie er misschien heel anders uitgezien.

Waarom de Crystal Set won (kort)

Een tijdlang was de kristaldetector koning. Het was eenvoudig. Als je een kristal kon vinden dat werkte (en er waren honderden kandidaten) en je kattenbakkebaard precies goed kon afstellen, kreeg je een signaal.

Maar toen kwam de triode vacuümbuis. Het was luider. Het was betrouwbaarder. Het zou signalen kunnen versterken in plaats van ze alleen maar te demoduleren. De kristallen set verdween in de geschiedenis.

Toch blijft het principe bestaan. De fundamentele natuurkunde die Pickard tegenkwam in een observatorium in Massachusetts vormt nog steeds de basis van de halfgeleidertechnologie. Elke keer dat u een smartphone gebruikt, gebruikt u een variant van diezelfde draad