Dar nueva vida a la tecnología obsoleta: fabricar tubos Nixie desde cero

tiky224/iStock

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La pieza de ajedrez favorita de Dalibor Farny es el caballo.

"Los caballeros son bastante impredecibles, pero se concentran en la tarea y la completan de manera eficiente. Los encuentro muy interesantes", dice Farny.

Bien podría estar hablando de sí mismo.

Mientras hablamos, Farny conduce hacia un castillo del siglo XVII en el corazón de la República Checa, donde fabrica tubos Nixie.

Si bien es posible encontrar varias unidades de segunda mano o nunca utilizadas en la web, Farny afirma ser la única persona en el mundo que las fabrica desde cero.

Un tubo Nixie es un tubo de vacío lleno de gas a baja presión, principalmente neón y un poco de argón o mercurio. El tubo de vidrio sellado contiene un ánodo de malla metálica y varios cátodos de alambre con forma de números del 0 al 9. Unos finos espaciadores cerámicos separan los cátodos entre sí.

Los átomos de gas en el tubo están a baja presión. Cuando se aplica un voltaje en el rango de 170 a 250 voltios entre el ánodo y el cátodo, los átomos del gas neón se dividen dentro del tubo en iones cargados positivamente y electrones cargados negativamente, creando un plasma dentro del tubo. Los iones positivos son atraídos por el cátodo cargado negativamente, mientras que los electrones negativos son atraídos por la malla del ánodo cargado positivamente.

Cuando los iones cargados positivamente golpean el cátodo, algunos de ellos eliminan electrones energéticos. Estos son atraídos por el ánodo cargado positivamente. Cuando los átomos, iones y electrones del gas chocan, absorben energía y se "excitan". A medida que pierden esta energía, emiten fotones de luz que crean el brillo rojo que vemos.

Al controlar el flujo de electricidad hacia los cátodos de diferentes formas, se pueden iluminar diferentes números.

Los números en un tubo Nixie se pueden usar en pantallas para indicar la hora, contar o para una variedad de otros usos.

Los tubos fueron desarrollados originalmente por Haydu Brothers Laboratories, fundados por dos hermanos húngaros en Nueva Jersey. Haydu fue comprada en la década de 1950 por Burroughs Corporation, que luego produjo y comercializó tubos Nixie.

El nombre "nixie" fue acuñado como una broma. Según una historia, un dibujante que esbozaba diseños para uno de los tubos marcó su trabajo como "NIX1" (Indicador Numérico Experimental#1). El apodo se mantuvo y Burroughs finalmente registró el nombre "nixie" ("tubos indicadores electrónicos"). Los tubos también se produjeron ampliamente en la Unión Soviética.

Los tubos Nixie tuvieron un buen funcionamiento hasta la década de 1980, cuando las pantallas LED y LCD tomaron el relevo.

Los tubos arcaicos se consideraban desaparecidos hasta un repentino auge en 2005, cuando personas en Rusia y Ucrania comenzaron a buscar entre las existencias antiguas y a venderlas en línea a precios inferiores al costo de producción original.

Farny, sin embargo, no tenía idea hasta que encontró la tecnología en Internet en 2011.

"En aquel momento me interesaba la fotografía de alta velocidad con flash. Me encontré con un fotógrafo que jugueteaba con un flash especial que hacía que la foto pareciera una explosión congelada. Yo quería hacer lo mismo y estaba buscando una descarga de gas. tubos en línea. En medio de la búsqueda, vi una imagen distinta..., esa fue la primera vez que vi un tubo Nixie", le dice Farny a Interesting Engineering (IE).

Farny estaba fascinado.

Entusiasta de la electrónica, estaba constantemente buscando nuevos proyectos en los que jugar. Abandonó su proyecto de fotografía de alta velocidad y encargó sus primeros tubos Nixie, los pequeños tubos IN-14 de fabricación rusa, en eBay. Pero los tubos eran pequeños y quería unos más grandes. Farny decidió hacerlos él mismo, aunque había poca información disponible sobre cómo hacerlo.

El abastecimiento de materiales relacionados con la fabricación de tubos Nixie resultó ser extremadamente ambicioso y engorroso. De hecho, Farny pasó los primeros tres años únicamente recopilando información y los materiales de alta calidad necesarios para producir los mejores tubos Nixie.

Primero realizó experimentos con descargas de gas en el aire. Luego desarrolló una fuente de alimentación de alto voltaje. Más tarde, un experto fabricante de tubos de vacío llamado Ron Soyland compartió su experiencia con Farny, lo que este último considera un hito importante.

El trabajo involucrado fue extenso y agotador. Con el paso de los años, Farny logró adquirir un detector de fugas de helio, construir un torno de vidrio y finalmente, después de varios intentos, construyó su primer tubo Nixie en 2013.

El mismo año, tuvo su primera oportunidad de exhibir su reloj Nixie en un concurso de arte en vidrio. 'ShanghaiTime', su reloj Nixie de dos tubos, implicó dos meses de diseño, programación y fabricación.

Después de esto, Farny creó un tablero de reloj de seis tubos llamado Zen Nixie Clock, que estaba conectado a Internet e incluía efectos de visualización que podían ajustarse en tiempo real desde la cuenta del usuario.

El reloj Blub Nixie está construido con un único tubo Nixie que muestra el reloj completo. Debido a que solo tiene un tubo, es menos costoso que otros relojes Nixie y, por lo tanto, está más disponible. El reloj está basado en la plataforma Arduino y se puede actualizar a través de un puerto USB. Los usuarios pueden incluso escribir su propio firmware. Otro, llamado Bombe Clock, tiene sus raíces en 'Bombe' de Alan Turing.

En ese momento, las solicitudes de los clientes comenzaron a llegar, pero la disponibilidad limitada de materiales y el trato con productos que presentaban fallas después del envío estaban comenzando a afectar la vida de Farny.

La naturaleza arcaica de la tecnología mantuvo a Farny enganchado, pero más tarde, fueron los clientes quienes lo hicieron seguir adelante. "Mis clientes estaban muy interesados ​​en los obstáculos a los que nos enfrentamos y en cómo los resolvimos. Sus comentarios positivos fueron un gran impulso", afirma.

Uno de sus proyectos notables incluye la construcción de un reloj para la NASA.

En 2019, Farny recibió un correo electrónico de la Agencia Espacial de Estados Unidos. Estaban buscando un reloj que pudiera recibir una entrada del grupo de instrumentación entre rangos. El grupo prepara y difunde estándares recomendados en instrumentación de alcance (como la utilizada en campos de prueba de misiles guiados). Querían una visualización del tiempo que pudiera fotografiarse con cámaras de alta velocidad para verificar la precisión de la instrumentación de alcance. Hace décadas, la agencia había utilizado pantallas de tubos Nixie que mostraban el tiempo hasta 1/1000 de segundo y se preguntaba si los tubos Nixie de Farny podrían hacer lo mismo.

Su interés fue significativo para el trabajo de Farny porque era la primera vez que le pidieron que construyera un proyecto con tubos Nixie basándose en la forma en que funcionaban y no en su apariencia.

Durante los siguientes meses, Farny y su pequeño equipo se pusieron manos a la obra. Su primera tarea consistió en encontrar la frecuencia máxima que el tubo Nixie podía cambiar de forma fiable entre dígitos. Luego implementaron la interfaz IRIG-B 123 y diseñaron la electrónica. Después de seis largos meses, la exhibición fue enviada al Centro Espacial Kennedy. Posteriormente, la NASA informó a Farny que su pantalla facilitaba mucho las pruebas.

"A diferencia de la NASA, la mayoría de nuestros clientes ven los tubos Nixie como una obra de arte técnica. Creo que aprecian el hecho de que alguien mantenga viva la tecnología antigua y, por lo tanto, quieren apoyarnos", afirma.

El castillo de Farny, por muy real que parezca, puede no ser el mejor lugar para sus experimentos. "Me gusta el castillo, pero no es práctico para nuestro trabajo. No hay muelles de carga ni de descarga y el lugar es extremadamente húmedo, lo que resulta inconveniente tanto para la producción como para los empleados. Por eso tenemos estos secadores de aire funcionando constantemente , que nos cuesta bastante dinero por la electricidad. Pero el edificio tiene espíritu, alma. Esto nos hace querer quedarnos", dice Farny.

En abril de 2020, a Farny se le encomendó un nuevo y enorme proyecto: una instalación de pared de 5x5 m, cubierta con 121 tubos nixie nuevos de 150 mm de diámetro, en el que continúa trabajando.

"Resultó ser mucho más difícil de lo que pensaba porque los materiales se comportan de manera diferente cuando se agrandan. El vidrio se sigue rompiendo; actualmente estamos encontrando formas de eliminar el problema y obtener un mayor rendimiento. Aunque hemos fabricado 25 tubos Nixie Para el proyecto, sólo cuatro o cinco funcionan como habíamos previsto", afirma Farny.

Esta es la razón principal por la que ya no emprende proyectos personalizados.

"La verdad es que da miedo. Nunca se pueden prever los problemas. Al principio teníamos seis meses para trabajar en este proyecto; estaba previsto para una exposición en Asia, pero no pude terminarlo a tiempo porque subestimé las dificultades. Entonces llegó la COVID y ese museo tuvo que cerrarse. Ahora espero terminarlo en 2023", continúa.

Farny espera que la próxima generación continúe con su legado. "Precisamente por eso estoy difundiendo conocimientos a más empleados, y más tarde a mis hijos [si están interesados]", añade.