Jack Kilby: O verão em que ninguém mais estava trabalhando

No verão de 1958, a Texas Instruments esvaziou-se para as férias da empresa. Jack Kilby, contratado semanas antes, não havia acumulado férias, então permaneceu em um laboratório deserto em Dallas e trabalhou em um problema que a indústria chamava de tirania dos números. Em 12 de setembro, ele mostrou aos seus gerentes uma lasca de germânio conectada a um osciloscópio. O traço era uma onda senoidal contínua. Um circuito eletrônico completo havia sido feito a partir de uma peça de material, e tudo o que veio depois — o microprocessador, o telefone celular, a internet — descende daquela tarde.

Uma tempestade de gelo no Kansas

Jack St. Clair Kilby nasceu em 8 de novembro de 1923 em Jefferson City, Missouri, e cresceu em Great Bend, Kansas, onde seu pai dirigia uma pequena empresa elétrica que atendia clientes espalhados pelo oeste rural do estado. O episódio formativo ocorreu durante uma tempestade de gelo que derrubou as linhas de energia. Kilby observou seu pai usar rádio amador para manter contato com os clientes da concessionária quando nada mais poderia alcançá-los. A eletrônica, a partir daquele ponto, não era uma abstração, mas a coisa que funcionava quando tudo o mais havia falhado.

Ele se formou na Great Bend High School e obteve o bacharelado em engenharia elétrica pela Universidade de Illinois em 1947 — um ano, como ele observou mais tarde, antes de o transistor ser inventado, o que o colocou exatamente na idade certa para o campo que se seguiu. Casou-se com Barbara Annegers em 1948; tiveram duas filhas, Ann e Janet. Ele foi trabalhar em Milwaukee para um fabricante de componentes de rádio e televisão, estudando à noite para um mestrado em engenharia elétrica pela Universidade de Wisconsin, que concluiu em 1950.

A tirania dos números

O problema que consumia a indústria na década de 1950 não era fazer os circuitos funcionarem, mas torná-los grandes. Cada transistor, resistor e capacitor adicional tinha que ser fabricado individualmente e soldado individualmente aos seus vizinhos. Uma máquina complexa precisava de dezenas de milhares de juntas feitas à mão, cada uma sendo uma chance de falha. O teto de confiabilidade era rígido e baixo.

Kilby juntou-se à Texas Instruments em 1958 por um motivo específico: era, segundo ele, a única empresa que concordou em deixá-lo trabalhar na miniaturização de componentes eletrônicos mais ou menos em tempo integral. Seu insight, ao qual chegou naquele laboratório vazio de verão, era que se todos os componentes pudessem ser feitos do mesmo material semicondutor, eles poderiam ser feitos de uma só vez, em uma única peça, e a soldagem desapareceria. Ele fabricou um oscilador de deslocamento de fase em uma barra de germânio e o demonstrou em 12 de setembro de 1958. Em 6 de fevereiro de 1959, ele registrou a patente dos Estados Unidos 3.138.743 para circuitos eletrônicos miniaturizados.

Sua versão exigia que fios minúsculos fossem conectados à mão entre os componentes — o problema do fio voador que Robert Noyce, na Fairchild Semiconductor, resolveu alguns meses depois, imprimindo conexões de alumínio em uma superfície plana de óxido. As duas empresas litigaram por anos e, eventualmente, fizeram licenciamento cruzado. Kilby nunca disputou o crédito compartilhado; ele sempre creditou Noyce como parceiro em fazer o circuito integrado ser comercialmente aceito, e os dois homens compartilharam o Prêmio Charles Stark Draper em 1989.

Tornando-o comum

O segundo ato de Kilby foi provar que a coisa era útil. Na Texas Instruments, ele liderou as equipes que construíram os primeiros sistemas militares e o primeiro computador a usar circuitos integrados. Então, em uma decisão de enorme consequência comercial, a TI deu a ele a tarefa de encontrar um produto de consumo que demonstrasse o chip para as pessoas comuns. Com Jerry Merryman e James Van Tassel, ele co-inventou a calculadora eletrônica de mão — um dispositivo que, em poucos anos, destruiu a régua de cálculo e colocou um circuito integrado nos bolsos de milhões de pessoas. Ele também co-inventou a impressora térmica que tais calculadoras usavam.

Em 1970, ele tirou uma licença da Texas Instruments para trabalhar como inventor independente, passando grande parte da década seguinte na tecnologia de silício para geração de energia solar. De 1978 a 1984, ele foi Professor Distinto de Engenharia Elétrica na Texas A&M University. Ele se aposentou formalmente da TI em 1983, mas permaneceu conectado a ela pelo resto de sua vida. Ele detinha patentes sobre o circuito integrado e sete outras invenções — um número pequeno para um homem de sua estatura, e uma indicação clara de que ele estava interessado em alguns grandes problemas em vez de muitos pequenos.

O reconhecimento veio de forma constante. Eleição para a Academia Nacional de Engenharia em 1967. A Medalha Nacional de Ciência de Richard Nixon em 1969. A Medalha de Honra do IEEE em 1986. O Prêmio Draper em 1989. A Medalha Nacional de Tecnologia de George H. W. Bush em 1990. O Prêmio Kyoto em Tecnologia Avançada em 1993. Doutorados honorários de Illinois, Wisconsin, Southern Methodist e Yale. Em 1995, o IEEE criou uma medalha de processamento de sinais em seu nome enquanto ele ainda estava vivo para vê-la. Então, em 2000, quarenta e dois anos após a demonstração, o Prêmio Nobel de Física, compartilhado com Zhores Alferov e Herbert Kroemer, por sua parte na invenção do circuito integrado.

Por que Jack é chamado de gênio

O gênio de Kilby era redutivo em vez de elaborativo. Confrontado com um problema definido pelo número de partes separadas, ele perguntou se as partes precisavam ser separadas — e respondeu fabricando resistores e capacitores de material semicondutor, que não é o que o material semicondutor é bom em fazer, puramente para que tudo pudesse ser uma peça só. Foi uma solução feia em termos de engenharia e brilhante em termos conceituais, e ele a encontrou sozinho, em um prédio vazio, em poucas semanas.

O endosso do comitê do Nobel é inequívoco, e a Real Academia Sueca raramente homenageia a engenharia industrial; o prêmio de 2000 para Kilby foi, em parte, uma declaração de que o circuito integrado pertencia à mesma categoria que a física fundamental. A Medalha Nacional de Ciência e a Medalha de Honra do IEEE dizem o mesmo em um registro americano.

O caso contrário é real e o próprio Kilby teria feito isso. Seu dispositivo original não era manufaturável; a versão planar de Noyce, não a de Kilby, é o ancestral de cada chip feito desde então. A ideia de integração estava no ar — a tirania dos números era um problema nomeado que muitos laboratórios estavam atacando, e se Kilby não tivesse resolvido isso em 1958, alguém teria resolvido pouco depois. Ele também era, pelos relatos daqueles que o conheciam, um homem excepcionalmente modesto que resistiu à estrutura do inventor solitário. O que não é discutível é a prioridade e a coragem: ele construiu a coisa primeiro, e ele o fez como um novo funcionário sem posição, por um palpite, durante um feriado.

Legado

Kilby morreu de câncer em Dallas em 20 de junho de 2005, com oitenta e um anos. Seu nome está nos Kilby Labs da Texas Instruments, em um centro de computação na Edinburgh Napier University, em uma medalha do IEEE, em uma fundação de prêmios estabelecida em 1980 e em uma estátua na Universidade do Texas em Dallas; seus manuscritos foram para a DeGolyer Library da Southern Methodist University. O memorial mais preciso é que toda a indústria eletrônica é uma série de notas de rodapé de uma demonstração que durou alguns segundos em uma tela de osciloscópio em um laboratório vazio.