Jack Kilby: L'estate in cui nessun altro lavorava

Nell'estate del 1958, la Texas Instruments si svuotò per le vacanze aziendali. Jack Kilby, assunto poche settimane prima, non aveva accumulato ferie, quindi rimase in un laboratorio deserto a Dallas e lavorò a un problema che l'industria chiamava la tirannia dei numeri. Il 12 settembre mostrò ai suoi manager una sottile fetta di germanio collegata a un oscilloscopio. La traccia era un'onda sinusoidale continua. Un circuito elettronico completo era stato ricavato da un unico pezzo di materiale e tutto ciò che è seguito — il microprocessore, il telefono cellulare, Internet — discende da quel pomeriggio.

Una tempesta di ghiaccio in Kansas

Jack St. Clair Kilby è nato l'8 novembre 1923 a Jefferson City, nel Missouri, ed è cresciuto a Great Bend, in Kansas, dove suo padre gestiva una piccola compagnia elettrica che serviva clienti sparsi nell'ovest rurale dello stato. L'episodio formativo avvenne durante una tempesta di ghiaccio che abbatté le linee elettriche. Kilby osservò suo padre usare la radio amatoriale per rimanere in contatto con i clienti dell'azienda quando nient'altro poteva raggiungerli. L'elettronica, da quel momento, non fu più un'astrazione, ma la cosa che funzionava quando tutto il resto aveva fallito.

Si laureò alla Great Bend High School e ottenne una laurea in ingegneria elettrica presso l'Università dell'Illinois nel 1947 — un anno, come osservò in seguito, prima che venisse inventato il transistor, il che lo pose esattamente all'età giusta per il campo che seguì. Sposò Barbara Annegers nel 1948; ebbero due figlie, Ann e Janet. Andò a lavorare a Milwaukee per un produttore di componenti radio e televisivi, studiando di notte per un master in ingegneria elettrica presso l'Università del Wisconsin, che completò nel 1950.

La tirannia dei numeri

Il problema che assorbiva l'industria negli anni '50 non era far funzionare i circuiti, ma renderli grandi. Ogni transistor, resistore e condensatore aggiuntivo doveva essere prodotto individualmente e saldato individualmente ai suoi vicini. Una macchina complessa richiedeva decine di migliaia di giunzioni fatte a mano, ognuna delle quali rappresentava una possibilità di guasto. Il limite di affidabilità era rigido e basso.

Kilby entrò in Texas Instruments nel 1958 per una ragione specifica: era, disse, l'unica azienda che accettò di lasciarlo lavorare sulla miniaturizzazione dei componenti elettronici più o meno a tempo pieno. La sua intuizione, arrivata in quel laboratorio estivo vuoto, era che se tutti i componenti potessero essere realizzati dallo stesso materiale semiconduttore, potrebbero essere fatti contemporaneamente, in un unico pezzo, e la saldatura sparirebbe. Costruì un oscillatore a sfasamento su una barra di germanio e lo dimostrò il 12 settembre 1958. Il 6 febbraio 1959 depositò il brevetto statunitense 3.138.743 per circuiti elettronici miniaturizzati.

La sua versione richiedeva che minuscoli fili fossero attaccati a mano tra i componenti — il problema del filo volante che Robert Noyce alla Fairchild Semiconductor risolse pochi mesi dopo stampando connessioni in alluminio su una superficie di ossido piatta. Le due aziende litigarono per anni e alla fine si concessero licenze incrociate. Kilby non ha mai contestato il credito condiviso; ha costantemente riconosciuto Noyce come partner nel rendere il circuito integrato commercialmente accettato, e i due uomini hanno condiviso il Charles Stark Draper Prize nel 1989.

Rendere le cose ordinarie

Il secondo atto di Kilby fu dimostrare che la cosa era utile. Alla Texas Instruments guidò i team che costruirono i primi sistemi militari e il primo computer a utilizzare circuiti integrati. Poi, in una decisione di enorme conseguenza commerciale, la TI gli affidò il compito di trovare un prodotto di consumo che mostrasse il chip alla gente comune. Con Jerry Merryman e James Van Tassel co-inventò la calcolatrice elettronica tascabile — un dispositivo che in pochi anni distrusse il regolo calcolatore e mise un circuito integrato nelle tasche di milioni di persone. Co-inventò anche la stampante termica che tali calcolatrici utilizzavano.

Nel 1970 prese un congedo dalla Texas Instruments per lavorare come inventore indipendente, trascorrendo gran parte del decennio successivo sulla tecnologia del silicio per la generazione di energia solare. Dal 1978 al 1984 è stato Distinguished Professor di ingegneria elettrica presso la Texas A&M University. Si ritirò formalmente dalla TI nel 1983 ma rimase connesso ad essa per il resto della sua vita. Deteneva brevetti sul circuito integrato e su altre sette invenzioni — un numero piccolo per un uomo della sua statura, e una chiara indicazione che era interessato a pochi grandi problemi piuttosto che a molti piccoli.

Il riconoscimento arrivò costantemente. Elezione alla National Academy of Engineering nel 1967. La National Medal of Science da Richard Nixon nel 1969. La IEEE Medal of Honor nel 1986. Il Draper Prize nel 1989. La National Medal of Technology da George H. W. Bush nel 1990. Il Kyoto Prize in Advanced Technology nel 1993. Dottorati honoris causa da Illinois, Wisconsin, Southern Methodist e Yale. Nel 1995 l'IEEE creò una medaglia per l'elaborazione dei segnali a suo nome mentre era ancora in vita per vederla. Poi, nel 2000, quarantadue anni dopo la dimostrazione, il Premio Nobel per la Fisica, condiviso con Zhores Alferov e Herbert Kroemer, per il suo ruolo nell'invenzione del circuito integrato.

Perché Jack è chiamato un genio

Il genio di Kilby era riduttivo piuttosto che elaborativo. Di fronte a un problema definito dal numero di parti separate, si chiese se le parti dovessero essere separate affatto — e rispose realizzando resistori e condensatori con materiale semiconduttore, che non è ciò per cui il materiale semiconduttore è adatto, puramente affinché tutto potesse essere un unico pezzo. È stata una soluzione brutta in termini ingegneristici e brillante in termini concettuali, e l'ha trovata da solo, in un edificio vuoto, in poche settimane.

L'approvazione del comitato del Nobel è inequivocabile e la Reale Accademia Svedese delle Scienze onora raramente l'ingegneria industriale; il premio del 2000 a Kilby fu in parte una dichiarazione che il circuito integrato apparteneva alla stessa categoria della fisica fondamentale. La National Medal of Science e la IEEE Medal of Honor dicono lo stesso in un registro americano.

Il caso contrario è reale e Kilby stesso lo avrebbe sollevato. Il suo dispositivo originale non era producibile; la versione planare di Noyce, non quella di Kilby, è l'antenata di ogni chip realizzato da allora. L'idea dell'integrazione era nell'aria — la tirannia dei numeri era un problema nominato che molti laboratori stavano attaccando, e se Kilby non lo avesse risolto nel 1958, qualcuno lo avrebbe fatto poco dopo. Era anche, secondo i racconti di chi lo conosceva, un uomo eccezionalmente modesto che resisteva alla cornice dell'inventore solitario. Ciò che non è discutibile è la priorità e il coraggio: ha costruito la cosa per primo, e l'ha fatto come nuovo dipendente senza posizione, per intuito, durante una vacanza.

Eredità

Kilby morì di cancro a Dallas il 20 giugno 2005, all'età di ottantun anni. Il suo nome è sui Kilby Labs della Texas Instruments, in un centro informatico all'Università Napier di Edimburgo, su una medaglia IEEE, su una fondazione di premi istituita nel 1980 e su una statua all'Università del Texas a Dallas; i suoi manoscritti sono andati alla DeGolyer Library della Southern Methodist University. Il memoriale più accurato è che l'intera industria elettronica è una serie di note a piè di pagina di una dimostrazione durata pochi secondi sullo schermo di un oscilloscopio in un laboratorio vuoto.