Il chip

Ormai nelle gare podistiche, se l’atleta non usa il chip, avverte una certo disagio, come se il suo corredo di partecipazione, completino più pettorale, mancasse di un elemento essenziale.

I podisti più anziani ricordano cchc-yellowchipertamente i loro imbarazzi al cospetto di questa novità, che fu introdotta negli anni 90 dalle maratone di Rotterdam e di Berlino. Fino a quegli anni essi avevano inteso il “cip” come voce tipica del gioco del poker, oppure “chip”, con la “h”, a designare la parte basilare e minimale di un semiconduttore nella materia dell’elettronica. Poi, qualcuno cominciò a chiamare quel piccolo disco di plastica “microchip” e l’oggetto si diffuse in modo rapidissimo, perché serviva a misurare l’effettivo tempo impiegato per percorrere la distanza della gara a cui si era partecipato. L’ego del podista tipo ne fu colpito, come anche la sua sensibilità “cronometrica”, sempre in bilico nelle gare su strada: era più corta?, era più lunga?, a quando si è andati veramente? A partire dal chip, si può dire, iniziò un’altra era per il podista. Ma cos’è un chip?

Il chip è un circuito integrato. Il circuito integrato è un circuito elettronico miniaturizzato, dove i vari transistor che lo compongono sono stati formati tutti nel medesimo istante, mediante un unico processo fisico-chimico. Il chip, dunque, è un componente elettronico sul quale è presente il circuito integrato così ottenuto.

Federico Faggin, da Vicenza, inventò il primo microchip della storia, nel lontano 1971: lo chiamò “intel 404”. Era un giovane di belle speranze, anzi bellissime, e proprio per questo si trasferì negli USA, nella Silicon Valley, perché il microchip che inventò si basava sui transistor, i quali sono delle piastrine di silicio opportunamente trattate. Strano caso, questo di Federico Faggin. DobbiamFederico-Faggin-centro-IntelCorp_Medalla-Nacional-800x531o a lui, praticamente, tutto lo sviluppo informatico successivo, anche perché ha continuato il suo lavoro, producendo apparecchi e applicazioni che oggi noi usiamo tranquillamente, come ad esempio quelle del touch, o del trasferimento digitale di foto sul pc, eppure non ha vinto nemmeno… uno straccio di Nobel! Solo il presidente Obama, nel 2010, gli ha conferito la medaglia nazionale americana per le invenzioni. La genialità dell’idea di Faggin è stata quella di fornire un dispositivo soprannominato “miracle chip”, che fosse programmabile tramite software, quando i chip fino ad allora venivano progettati solo per eseguire specifiche funzioni fissate sull’hardware.

Ma vediamo come possiamo raccontare, dai pochi e malandati studi tecnici che abbiamo fatto, il processo mediante il quale si ottiene il chip. Una volta estratto, il silicio  viene lavorato chimicamente in vari passaggi e alla fine si ottiene un lingotto che viene tagliato in sottilissime lame chiamate, non a caso, “wafer”. A questo punto, sul wafer, è impressa l’immagine del circuito integrato attraverso la tecnica della fotolitografia. In effetti, accade la stessa cosa che succede alla pellicola fotografica quando si scatta una fotografia: i raggi di luce imprimono sulla superficie del wafer l’immagine del circuito, creando delle vere e proprie “finestre”, che consentono il passaggio successivo e cioè il cosiddetto “drogaggio”. Ora, per utilizzare i wafer all’interno del microchip, è necessario che attraverso il disco possa passare dell’elettricità, aumentando la conduttività elettrica del silicio, laddove per conduttività s’intende la capacità di “condurre” elettricità. La cosa è fattibile, poiché il silicio è un semiconduttore e, come tale, dei suoi 14 elettroni, 4 sono “elettroni di valenza”, cioè possono partecipare alle interazioni con altri atomi, sia di silicio, sia di altri elementi. Drogare quindi il wafer di silicio, vuol dire inserire nel suo reticolo cristallino piccole quantità di quei tipi di atomi diversi, generalmente boro e fosforo, in cui le sostanze droganti vengono trasformate in ioni (i quali hanno carica elettrica) che possono essere accelerati da campi magnetici.

Vediamo in pratica come funziona il chip. Il podista, dotato di un chip allacciato alla scarpa, transita su di un tappeto dotato di antenna, sincronizzata, che produce un campo magnetico. Il chip, al passaggio sul tappeto, viene rilevato e associato ad un tempo ben determinato. Un software prestabilito mette insieme la coppia di dati rilevati (codice chip – tempo di passaggio) con i dati del podista prima incamerati. Ciò avviene, perché il sistema è costituito da un traspondcome funziona il chiper collegato a una bobina generatrice di tensione. Una capsula di vetro contiene i due componenti di cui sopra, isolandoli. In precedenza, tale capsula è stata inserita in un involucro di plastica, per renderla resistente alle condizioni meteorologiche, nonché agli urti. Il chip non ha batteria, però entra in funzione quando lo si introduce in un campo magnetico generato da un’antenna di trasmissione e, di conseguenza, la bobina generatrice di tensione produce un impulso elettrico e così il trasponder trasmette il codice di identificazione a un’antenna di ricezione. Il tutto avviene istantaneamente per tutti i chip in uso da tutti i podisti al passaggio sul tappeto.

Bello, no? Una volta, quando si arrivava al traguardo, si notavano i giudici affannarsi con fogli e penne a prendere appunti, per stilare classifiche che non sempre erano esenti da dubbi e da perplessità. Ora, invece, tutto appare più semplice e chiaro, con i dati rilevati in tempo reale, in modo oggettivo e tecnologicamente inoppugnabile. Certo, il margine di errore umano applicato alla materia è sempre possibile, ma l’importante è che sia… comunque involontario.

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