What is Germanio?
Germanio (symbol Ge) is element 32 on the periodic table, a metaloide in period 4, group 14. The semiconductor that came first: the very first transistor was made of germanium, not silicon. At room temperature it is a solid.
La historia
Qué es germanio y cómo lo descubrimos
¡El germanio es el semiconductor que inauguró la era de la informática. Este metaloide brillante, duro y de color blanco grisáceo fue la base de los primeros transistores y chips informáticos, lo que lo convierte en uno de los elementos más importantes de la historia de la tecnología. Aunque el silicio acabó sustituyéndolo en la mayoría de las aplicaciones, el germanio sigue siendo esencial para la electrónica especializada, las comunicaciones por fibra óptica y los dispositivos infrarrojos. Descubierto en 1886 por el químico alemán Clemens Winkler, el germanio fue otra espectacular confirmación de la tabla periódica de Mendeleev. Mendeleev había predicho en 1871 la existencia de un elemento al que llamó «eka-silicio» y había descrito sus propiedades con un detalle extraordinario. Cuando Winkler encontró el germanio, este coincidía casi perfectamente con esas predicciones, demostrando el poder de la ley periódica. Lo que hace absolutamente fascinante al germanio son sus propiedades únicas como semiconductor. A temperatura ambiente, el germanio puro es un mal conductor, pero la adición de pequeñas cantidades de impurezas (dopaje) lo transforma en un semiconductor de tipo n o de tipo p. Esta propiedad permitió inventar el transistor en 1947 en los Bell Labs, dando inicio a la revolución electrónica que nos proporcionó los ordenadores, los teléfonos inteligentes e internet. El germanio también posee algunas propiedades ópticas extraordinarias. Es transparente a la luz infrarroja, pero opaco a la luz visible, lo que lo hace perfecto para ventanas, lentes y cámaras de termografía infrarroja. Los sistemas militares de visión nocturna, la termografía médica y la supervisión industrial de la temperatura dependen de la óptica de germanio. He aquí algo sorprendente: ¡el germanio se consideró completamente inútil. Durante décadas después de su descubrimiento, no tuvo aplicaciones prácticas y fue simplemente una curiosidad de laboratorio. No fue hasta la Segunda Guerra Mundial y el desarrollo del radar cuando sus propiedades semiconductoras adquirieron valor, transformándolo de inútil a invaluable prácticamente de la noche a la mañana.
The discovery of germanio
El descubrimiento del germanio representa una de las confirmaciones más extraordinarias de la tabla periódica de Dmitri Mendeleev. Comenzó con la predicción de Mendeleev en 1871 de un elemento al que llamó «eka-silicio» y culminó quince años después con el aislamiento del elemento real por Clemens Winkler. Mendeleev predijo que este elemento desconocido tendría una masa atómica cercana a 72, formaría un óxido con la fórmula XO2 y tendría propiedades intermedias entre las del silicio y el estaño. Sus predicciones demostraron ser extraordinariamente precisas cuando finalmente se descubrió el elemento. El descubrimiento real tuvo lugar en 1886, cuando el químico alemán Clemens Alexander Winkler analizaba un mineral de plata raro llamado argirodita, procedente de la mina Himmelsfürst, cerca de Freiberg, Sajonia. Winkler observó que los porcentajes de los elementos de su análisis químico no sumaban el 100 %, lo que indicaba la presencia de un elemento desconocido que constituía aproximadamente el 7 % de la masa del mineral. Mediante técnicas sistemáticas de análisis químico y separación, Winkler aisló con éxito el nuevo elemento y determinó sus propiedades. Lo llamó «germanio» por Germania, el nombre latino de Alemania, en honor a su patria. Las cuidadosas mediciones de Winkler revelaron que las propiedades del germanio coincidían con sorprendente precisión con las predicciones de Mendeleev: la masa atómica era 72,6 (la predicción era 72), la densidad era 5,47 g/cm³ (la predicción era 5,5) y la fórmula del óxido era efectivamente GeO2. Este descubrimiento proporcionó una confirmación poderosa de la ley periódica y estableció la tabla periódica de Mendeleev como un principio organizador fundamental de la química. Winkler publicó sus hallazgos en 1887 y proporcionó descripciones detalladas de las propiedades químicas y físicas del germanio que siguen siendo precisas en la actualidad. El descubrimiento del germanio se convirtió en un célebre ejemplo de predicción científica acertada y ayudó a establecer la credibilidad de la tabla periódica en la comunidad científica.