Un reloj atómico minúsculo

Un minirreloj atómico, un dispositivo unas cien veces más pequeño que cualquier otro de su tipo, ha sido presentado por los científicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de EE UU, abriendo así la puerta, aseguran, hacia la alta precisión en la medida del tiempo para equipos portátiles alimentados por baterías, como teléfonos móviles y receptores de GPS.

El minúsculo reloj, del tamaño de un grano de arroz (1,5 milímetros de anchura por 4 milímetros de altura) consume menos de 75 milésimas de vatio y tiene una estabilidad de uno en 10.000 millones, lo que significa que se atrasa o adelanta como mucho un segundo cada 300 años, según informa el NIST.

Estos minúsculos relojes se podrán montar en placas de semiconductores con las técnicas estándar de microelectrónica, lo que supone poder hacer una fabricación masiva a bajo coste y su integración en dispositivos electrónicos. El reloj plenamente integrado, con todos los circuitos de control y un oscilador externo, ocupará aproximadamente un centímetro cúbico.

En realidad el nuevo reloj atómico es por ahora comparable en tamaño y estabilidad a largo plazo a los osciladores de cuarzo que se utilizan en los equipos portátiles. Pero los científicos del NIST, que han publicado su diseño en la revista Applied Physics Letters, destacan el hecho de haber logrado desarrollar un dispositivo con tan bajo consumo eléctrico y tan pequeño. Además, esperan reducir más aún en el futuro dicho consumo, y mejorar su estabilidad. Los relojes atómicos convencionales son más precisos que esta nueva miniatura, pero también mucho más voluminosos (son aparatos de dos metros de altura), caros y voraces en consumo eléctrico.

El principio en que se basa el nuevo reloj es el convencional, es decir: se trata de medir el tiempo por las vibraciones naturales de átomos de cesio (9.200 millones por segundo), pero el diseño es distinto. Por ahora, los expertos del NIST no han construido aún un minirreloj completo, pero han hecho lo principal: una minúscula cámara de silicio y cristal del tamaño de un grano de arena que contiene mil millones de átomos de cesio, explica la revista Nature destacando la noticia. El desarrollo del resto de los componentes del minirreloj debería ser relativamente fácil, y los científicos esperan tener listo para el mercado el nuevo dispositivo dentro de unos tres años.

La sincronización ultraprecisa de sistemas electrónicos, la telefonía móvil y los GPS son algunas aplicaciones obvias del minirreloj, pero John Kitching, científico del NIST y líder del proyecto, asegura que ni siquiera se atreve a predecir otras posibilidades que surgirán en el futuro. En comparación con los osciladores de cristal de cuarzo convencionales, los minirrelojes atómicos ofrecen la posibilidad de mejorar la medida del tiempo a largo plazo en mil veces.