Dos de los» padres de la bomba atómica», Albert Einstein y Max Planck, también son responsables del desarrollo de puertas de ascensores que se reabren automáticamente si comienzan a cerrarse cuando una persona entra en el automóvil.
Los dos hombres explicaron cómo la luz que cae sobre algunos materiales puede cambiarlos de conductores pobres de electricidad a buenos conductores. La investigación sobre la naturaleza de la electricidad que siguió a los descubrimientos de Planck y Einstein cuando describieron el «efecto fotoeléctrico» llevó a la invención de la fotocélula, el dispositivo que indica a un motor que reabrirá las puertas sin tener que tocarlas.
Al entrar en un elevador automático, notará un haz delgado de luz eléctrica que brilla aproximadamente a la altura de los muslos a través del umbral; conduce a un pequeño receptor a la derecha.
Cuando pones la mano o el cuerpo delante de esa viga, las puertas no se cierran. El receptor está hecho de un tipo de metal llamado semiconductor. Los semiconductores incluyen silicio, cadmio, arsénico y germanio; a veces resisten una corriente eléctrica y a veces la conducen de manera eficiente, dependiendo de la frecuencia de la luz que los golpea.
La electricidad es el flujo de electrones libres. Normalmente pensamos en un electrón como una partícula diminuta que orbita un átomo en particular de la manera en que la luna gira alrededor de la Tierra.
En algunos metales, sin embargo, los núcleos de los átomos se unen estrechamente entre sí en un patrón rígido y regular llamado cristal, con electrones sueltos que se mueven al azar a través de toda la estructura. Los metales como el hierro y el cobre se organizan de esta manera y son buenos conductores de electricidad, porque los electrones que se desplazan a través de la red cristalina se pueden hacer fácilmente chocar entre sí y fluir de un punto a otro, a través de un cable, por ejemplo.
Otros metales, sin embargo, se fabrican de manera diferente. Cuando se cristalizan, no dejan electrones a la deriva, sino que los mantienen unidos a los núcleos, en particular a los átomos.
Por lo tanto, son conductores pobres, ya que no hay electrones libres para conducir un flujo de corriente. El elemento germanio se solidifica en esta forma no conductora en condiciones ordinarias; pero si la frecuencia correcta de la luz golpea sus átomos, los electrones pueden ser «pateados» libres por la fuerza de la energía y estar disponibles para conducir electricidad.
El descubrimiento de Max Planck, que Einstein confirmó, fue que la luz consistía en paquetes o partículas de energía llamadas fotones, que vibran a diferentes frecuencias. Planck dijo que cuanto mayor sea la frecuencia o velocidad de vibración de un fotón, mayor será su poder para «lanzar» un electrón libre de un núcleo. Las sustancias tienen diferentes umbrales de energía necesarios para que la patada surta efecto, por debajo de los cuales sus electrones no se pueden mover.
Los sensores en los mecanismos automáticos de puertas de ascensores generalmente responden a frecuencias cercanas a la luz visible. Una disposición común funciona así: la posición «en reposo» de las puertas del ascensor está cerrada; requiere la acción de un motor eléctrico para abrirlas.
El suministro de corriente para el monitor de apertura de puertas se controla mediante un interruptor convencional. La mayoría de las veces, este interruptor está apagado, sin que llegue energía a las puertas. Dos mecanismos diferentes, sin embargo, pueden lanzarlo a «encendido» en diferentes circunstancias, para hacer que las puertas se abran. El más obvio es un temporizador que abre las puertas durante un cierto número de segundos cuando el automóvil llega a cada piso; el otro es el dispositivo de seguridad de fotocélula.
El dispositivo de seguridad es un interruptor que controla otro interruptor: el interruptor de la puerta se acciona a la posición » on «y abre las puertas a menos que se mantenga» off » por un electroimán llamado relé. La alimentación del imán de relé debe pasar a través de los cristales de germanio en el receptor de fotocélulas a la derecha de la puerta.
Mientras la luz que cruza el umbral llega al receptor y mantiene sus electrones «pateados» y excitados lo suficiente como para conducir la corriente, la potencia del relé sigue fluyendo, lo que mantiene apagado el abridor de la puerta, lo que significa que las puertas pueden cerrarse siempre que el temporizador lo permita.
Cuando el haz es bloqueado por una persona que entra en el ascensor, sin embargo, los electrones en el germanio pierden su energía y son recapturados en su estructura cristalina; el germanio pierde repentinamente su conductividad y rompe el circuito de relé. El electroimán deja de funcionar y ya no mantiene apagado el motor de la puerta.
Por lo tanto, el motor se enciende, las puertas se abren en lugar de aplastarlo y puede pasar por la puerta hacia el ascensor.