¿Llamadas de voz a través de la luz?

Cuando hablamos de Alexander Graham Bell es inevitable que nos venga a la cabeza uno de sus inventos que más han revolucionado la comunicación humana: el teléfono. De acuerdo, hoy sabemos que antes de Bell, el italiano Antonio Meucci ya había inventado el teléfono, pero eso no quita que Graham Bell tenga parte de la paternidad. Es más, en las instalaciones de su empresa, la Bell Telephone Company, surgieron otros muchos inventos y descubrimientos que ayudaron a mejorar las comunicaciones y la aviación, entre otros campos. Incluso se le atribuye la invención del detector de metales. Sin embargo, hay un invento que a priori debería haber llamado la atención pero que con el tiempo ha caído en el olvido, claro está, por la popularidad del teléfono.

En el artículo Del cable a las ondas: el nacimiento de la telefonía móvil podéis echar un vistazo a cómo se inició la telefonía inalámbrica y cómo surgieron los primeros terminales, más pesados y de mayor tamaño que los actuales pero que permitieron por primera vez hablar con alguien sustituyendo el cable de cobre por las antenas de telefonía. Sin entrar en detalles, las primeras pruebas con la telefonía móvil datan de los años 70 del siglo pasado, 1974 aproximadamente.

Pero casi 100 años antes, Alexander Graham Bell y su asistente Charles Sumner Tainter ya hicieron las primeras pruebas de lo que podría considerarse telefonía inalámbrica, si bien en lugar de ondas de radio empleaban la luz com medio de transporte de la voz. Curiosamente, el fotófono, como se llamó este invento, no ayudó a crear el teléfono móvil pero sí gestó las bases de las comunicaciones a través de fibra óptica, tan extendidas en la actualidad y que facilitan la transmisión de voz, imagen, sonido y datos a gran velocidad y en grandes cantidades sin apenas pérdida o retraso.

Transmitiendo por las ondas

Bell obtiene la patente del teléfono en Estados Unidos en 1876. Como decíamos al principio, la paternidad es de Antonio Meucci, quien presentó el mismo invento en 1860. En cualquier caso, el éxito de Bell se nutre de esta gran innovación hasta el punto de que su compañía Bell Telephone, creada en 1877, crecerá vertiginosamente gracias a la rápida implementación del teléfono en Estados Unidos y más allá de sus fronteras.

Para no extendernos mucho, el teléfono es una evolución del telégrafo, precisamente se hablaba de telégrafo parlante, pero en vez de limitarse a la transmisión de pulsaciones permite enviar y recibir voz y sonido. Para ello hay un aparato emisor y otro receptor que se comunican a través de cable de cobre. Nada que no sepamos quienes hemos convivido con la telefonía de toda la vida, ahora llamada telefonía fija.

Sin embargo, esto no hace que Bell deje de investigar en las comunicaciones y en otros campos. En febrero de 1880, crea junto a Charles Sumner Tainter lo que llamarán fotófono. Mientras que la palabra teléfono se compone de tele (lejos en griego) y fono (voz o sonido en griego), fotófono se compone de foto (luz en griego) y fono (voz o sonido).

Al igual que el teléfono, el fotófono se componía de un aparato emisor y de otro receptor. Pero en vez de cables de por medio, la transmisión de la voz se hacía a través de la luz. En concreto, un haz de luz de sol rebotaba contra un espejo y lo direccionaba a otro espejo oscilante que vibraba con la voz del hablante. La señal de luz que venía del espejo oscilante se dirigía a un sensor de selenio en el aparato receptor que convertía la energía lumínica en voltaje y se enviaba a un teléfono. Hasta aquí parece sencillo y prometedor. De ahí que Bell y Tainter lo patentaran.

Pero, claro, hay un problema, y es que la luz, a diferencia de los cables, no traspasan muros ni paredes y no están disponibles las 24 horas del día. Exacto, el alcance de la señal emitida por el fotófono dependía de la hora del día, del buen tiempo que hiciera, etc. Por poner un ejemplo, uno de los experimentos de Bell y Tainter consistió en hablar a través del fotófono a una distancia de unos 213 metros, la distancia que había en la Escuela Franklin y el laboratorio de Bell, ambos en Washington.

Las limitaciones del fotófono no impidieron que éste recibiera la atención de muchos en sus primeros meses de vida. En la Academia de Ciencias de París, por ejemplo, recibió un premio de 50.000 francos de la época. De ahí que a la patente inicial se le unieran cuatro más con varios cambios y ajustes que mejoraban el fotófono original.

La competencia es dura

Hemos podido ver que el principal motivo que impidió el éxito del fotófono fue su propia limitación. La luz es algo que tenemos abundancia pero no es constante, y por la noche o en días de lluvia haría que las comunicaciones por fotófono fueran imposibles. Eso hizo que Graham Bell descartase su uso como medio de comunicación entre particulares, más que nada porque el teléfono ya se estaba expandiendo por todo el mundo y el fotófono no era rival.

Una salida al fotófono podía ser su implementación como medio de comunicación entre barcos en alta mar, pero las limitaciones seguían siendo las mismas. A esto hay que añadir que en 1897 se realizaron las primeras transmisiones de radio por parte de Guglielmo Marconi salvando distancias de varios kilómetros de distancia, algo que el fotófono no lograba ni en el día más soleado.

Con todo, el fotófono tuvo sus adeptos. En 1904, el ejército alemán empleó esta tecnología en Namibia empleando heliógrafos de transmisión telegráfica. E inventores de todo el mundo propusieron mejoras para este invento, como el físico alemán Ernst Walter Ruhmer, que en 1903 presentó un arco parlante que empleaba luz eléctrica para transmitir la voz salvando distancias de entre dos y siete kilómetros de distancia. Por su parte, el fotógrafo español Mariano García Santamaría registró en 1905 la patente de una lámpara parlante que, si bien estaba bien explicada en teoría, no le dio uso práctico, con lo cual la patente caducó en 1907.

Del fotófono surgió un invento similar, llamado radiófono y que nació en la American Telephone and Telegraph Company, la empresa que antaño había sido conocida como Bell Telephone. En 1904, en la Exposición Universal de Saint Louis, se presentó este tal radiófono, que empleaba electricidad para generar luz que era modificada por un micrófono telefónico.

Con todo, mejoras del fotófono se emplearon en las dos guerras mundiales. En la Primera, el ejército británico empleó un modulador de espejo vibratorio (1916) y empleó sensores de molibdenita, más sensibles a la luz, concretamente infrarroja (1917). Y antes de la Segunda Guerra Mundial, en Alemania se desarrollaron fotófonos infrarrojos que empleaban lámparas de tungsteno y sensores de sulfuro de plomo para recibir la señal, lo que ampliaba su distancia de alcance a unos 14 kilómetros de distancia.

La dura competencia del teléfono, por un lado, y de la radio por el otro, hicieron inviable el uso del fotófono más allá de experimentos. Pero esto no hizo que este curioso y extravagante invento desapareciera, ya que sentó las bases para una de las tecnologías más recientes: la fibra óptica.

Una victoria póstuma

Aunque la relación entre uno y otro no es directa, tampoco podemos desechar la idea romántica de que la fibra óptica es una pequeña victoria del fotófono décadas después de su invención y largo tiempo después de que este invento, como tal, cayese en el olvido. Enviar voz o sonido a través de la luz era una gran idea, pero el fotófono no lograba hacerlo a largas distancias. En cambio, la fibra óptica sí hizo posible transmitir información mediante la luz que es conducida mediante cables de vidrio o plástico.

Inventada en 1952 por el físico Narinder Singh Kapany, basándose en los estudios teóricos de 1870 del físico irlandés John Tyndall, la fibra óptica tiene muchas aplicaciones y sirve tanto para la iluminación, se emplea en sensores de medición de toda clase y se conoce principalmente por el uso que le damos para la transmisión de datos a gran distancia. En pocas palabras, internet se compone en gran parte de fibra óptica, y la gran mayoría de cables submarinos de telecomunicaciones emplean la fibra óptica en lugar del cobre de toda la vida.

En cualquier caso, el fotófono siempre quedará en el recuerdo como un invento de su época y que hoy en día se ve más como una excentricidad que como algo práctico. Pero precisamente en los inventos excéntricos surgen las bases de otras grandes invenciones sin las que no podríamos vivir en la actualidad.

Nota: Las imágenes históricas empleadas en este artículo pertenecen al Museo Virtual de la Oficina Española de Patentes y Marcas.