Robert von Lieben ( Viena , 5 de septiembre de 1878 - Viena, 20 de febrero de 1913) fue un empresario austríaco, físico e inventor autodidacta [1] . Lieben y sus asociados Eugen Reisz y Siegmund Strauss inventaron y produjeron un triodo lleno de gas , la primera válvula termoiónica con una rejilla de control que fue diseñada específicamente para la amplificación en lugar de la demodulación de señales, y es un antepasado lejano del tiratrón . [2] [3] Después de la muerte de Lieben, la "válvula Lieben", que también se conoce en inglés como "válvula Lieben-Reisz" [1] y en alemán como "LRS-Relais" [4] ( relé Lieben-Reisz-Strauss ), se utilizó en el primer generador de radiofrecuencia de onda continua del mundo diseñado para radiotelefonía . [2]
Robert von Lieben fue el cuarto de cinco hijos nacidos en una rica familia judía vienesa que estaba relacionada con los clanes Auspitz, Gomperz, Todesco y Wertheimstein. [5] Su padre Leopold von [6] Lieben dirigió un banco familiar y presidió la Cámara de Comercio de Viena; su madre Anna, de soltera Todesco, hija menor de Eduard von Todesco, fue una talentosa artista amateur y poeta. [7] Mucho antes de que Robert naciera, [8] Anna von Lieben sufría de insomnio crónico, adicción a las drogas y varias enfermedades mentales. [9] Fue la primera paciente a largo plazo de Sigmund Freud , quien más tarde la describió bajo el alias de Cäcilie M. [9] Los padres de Robert se separaron de facto en la década de 1890. [10]
Robert y sus hermanos crecieron en el Palacio Todesco y, desde 1888, en el Palacio Lieben en Oppolzergasse, cerca del Burgtheater y la Universidad de Viena . [11] Fueron criados en la antigua cultura de la clase alta de Ringstrasse , [12] y fueron expuestos a la ciencia y la filosofía por su tutor en casa, Edmund Husserl, y sus distinguidos parientes Rudolf Auspitz , Adolf Lieben y Franz Brentano (este último era un visitante diario del Palacio Lieben durante la adolescencia de Robert). [13]
Robert asistió a un gimnasio académico y a una Realschule , y no fue considerado un estudiante sobresaliente. [10] Se inclinó por la tecnología y la investigación aplicada, y pasó todo su tiempo libre con su hermano Ernst y su primo Leo haciendo experimentos . [10] Sus intereses estaban principalmente en los campos de la telefonía y la electricidad, pero estaba abierto a nuevas ideas. [14] Robert dejó la escuela sin un abitur , que era requerido para inscribirse en la Universidad de Viena , y en su lugar se convirtió en aprendiz en la fábrica Siemens-Schuckert en Núremberg . [15] Habiendo aprendido los conceptos básicos de la tecnología, Robert se unió al ejército y se ofreció como voluntario con el regimiento uhlan del Ejército austrohúngaro . [15] Su carrera terminó abruptamente unas semanas después después de caerse de un caballo y quedar lisiado. [15] Nunca se recuperó por completo de las heridas, lo que probablemente contribuyó a su muerte temprana a la edad de 34 años. [15]
Después de su baja del ejército, Lieben asistió a las clases de Franz S. Exner en la Universidad de Viena como estudiante oyente ; también asistió a las clases de Walther Nernst en la Universidad de Göttingen , [15] [16] y desarrolló una amistad de larga data con Nernst. [15] [17] Durante sus dos años en Göttingen, [18] Lieben diseñó una cámara para fotografiar la retina del ojo, un fonógrafo electrolítico y una transmisión eléctrica para vehículos. [15]
En 1901, Lieben regresó a Viena y montó su propio laboratorio de investigación en la planta baja del Palacio Lieben. [19] [19] [4] Con la ayuda del químico universitario Dr. Richard Leiser, estudió los rayos X , la descarga eléctrica en gases y la emisión termoiónica . [19] [4] En 1903, Lieben compró una fábrica de equipos telefónicos en Olomouc ; la telefonía se convirtió en su principal campo de trabajo. [19] Los ingenieros de fábrica Eugen Reisz y Siegmund Strauss ayudaron a Lieben en el laboratorio, y Leiser fue su principal asesor científico hasta 1909. [19] [4]
Las pérdidas en las líneas telefónicas de cobre limitaron los servicios telefónicos a entre 300 km (190 mi) y 750 km (470 mi). [20] La comunicación a mayores distancias requería el uso de repetidores ; el único tipo disponible en la década de 1900 era el amplificador mecánico que se construía alrededor de un micrófono de carbono . [20] Estos dispositivos de alta distorsión eran adecuados para la telegrafía, pero eran casi inutilizables para la transmisión de voz. [20] Lieben decidió hacer un amplificador electrónico de baja distorsión utilizando el principio del tubo de rayos catódicos ya conocido para controlar el flujo de corriente con una señal de entrada débil. [4] A través de su correspondencia con Nernst, supo de la invención de Arthur Wehnelt en 1903 [21] del cátodo recubierto de óxido que permitía una emisión termoiónica bastante fuerte en comparación con el ineficiente cátodo de tungsteno puro . [4] Al principio, Lieben intentó controlar la corriente electromagnéticamente utilizando una bobina de deflexión . [4] En 1906, patentó el "relé de rayos catódicos" controlado electromagnéticamente; aunque Lieben reconoció en privado la importancia de la contribución de Leiser, la patente [22] fue otorgada solo a Lieben. [4] El dispositivo no funcionó como se esperaba [4] porque la configuración de cátodo propuesta no podía enfocar el haz de electrones en una forma satisfactoria. [4]
En 1908, Lieben no sentía ningún incentivo real para dirigir el negocio y, por lo tanto, [19] vendió la fábrica de Olomouc. Reisz y Strauss permanecieron en su nómina personal y continuaron con su investigación sobre los "relés catódicos". [4] Según la correspondencia de Lieben a Leiser, Reisz sugirió la mejora revolucionaria a principios de 1910, [4] y más tarde ese año, la nueva válvula, que funcionaba correctamente, fue patentada conjuntamente por Lieben, Reisz y Strauss. [23] Tenía control de haz electrostático a través de una placa de metal perforada como rejilla de control que separaba la válvula en dos cámaras. [4] [23] El cátodo estaba hecho de una lámina de platino puro que se enrollaba en zigzag alrededor de un tubo recubierto de óxido de calcio . [2] Funcionalmente, los tres electrodos eran similares a los del audión de Lee de Forest, pero su disposición era claramente diferente. [2] A diferencia del audión, que fue diseñado para la demodulación de señales de radio, la válvula de Lieben fue diseñada para la amplificación. De Forest notó la sensibilidad del audión, pero no llegó a la conclusión de que pudiera amplificar señales; este descubrimiento fue realizado casi simultáneamente por Lieben y Edwin Howard Armstrong . [24]
Por diseño, la válvula Lieben era una válvula de bajo vacío con características añadidas de un tubo de descarga de gas , lo que la convertía en un antepasado remoto del tiratrón . [2] La válvula contenía una gota de mercurio que se vaporizaba al calentarse. [2] Los tubos de producción fabricados entre 1914 y 1918 tenían un apéndice de vidrio especial que contenía el mercurio. [25] Lieben, como de Forest, creía que las corrientes de la válvula estaban dominadas por iones en lugar de electrones . [2] La idea errónea sobre los beneficios de las válvulas llenas de gas fue disipada en 1913 por Irving Langmuir , quien construiría una verdadera válvula de vacío duro en 1915. [2] [21]
La válvula Lieben fue probada con éxito como repetidor de línea telefónica . [2] En 1912, AEG , Felten & Guillaume, Siemens & Halske y Telefunken formaron un consorcio para comercializar la invención en la industria telefónica. [19] En febrero de 1913, Lieben murió repentinamente de un absceso glandular, que probablemente fue una consecuencia de sus lesiones anteriores, [26] y la empresa se disolvió. [19] Reisz se trasladó a Berlín y lanzó la producción de la válvula Lieben en la planta AEG Kabelwerk Oberspree. [27] Más tarde ese mismo año, Alexander Meissner de Telefunken aplicó su teoría de retroalimentación positiva y utilizó la válvula Lieben para crear un transmisor de radio de onda continua. El prototipo de Meissner generó12 W de potencia de salida a una longitud de onda de 600 metros (aproximadamente 500 kHz), transmitiendo señales de radiotelefonía moduladas en amplitud en un rango de hasta 36 km (22 mi). [2] [28] Esta fue la primera aplicación exitosa de oscilaciones continuas para telefonía inalámbrica. [2]
Durante el período de entreguerras , Lieben fue aclamado en su Austria natal como un destacado inventor. Las calles fueron nombradas en su honor ( en alemán : Liebenstrasse ) en Viena , [19] Amstetten [29] y Berlín . [30] Lieben fue representado en un sello postal austriaco de 1936 diseñado por Wilhelm Dachauer y Ferdinand Lorber. [31] Un monumento a Lieben en el edificio de Radio Verkehrs AG en Viena fue inaugurado en 1927 y destruido después del Anschluss de 1938. [19]
El valor histórico de la válvula de Lieben es discutible. Según Reiner zur Linde, no fue una invención, sino un desarrollo de diseños e ideas existentes de John Ambrose Fleming , Lee de Forest, Arthur Wehnelt y otros. [32] Sin embargo, Linde estuvo de acuerdo en que es un hito en la tecnología telefónica; Lieben y sus asociados crearon el amplificador electrónico, una alternativa funcional y de baja distorsión al repetidor de micrófono de carbón. [33]