¿Qué es un reloj de cuarzo? ¿Cómo trabajan?
Un invento revolucionario
¿Qué es un reloj de cuarzo? La precisión del cronometraje nunca ha sido la misma desde que se inventó el reloj de cuarzo.
El primer reloj de pulsera de cuarzo fue lanzado al mercado en diciembre de 1969 por la reconocida marca japonesa Seiko. pero como funciona? ¿Cómo puede este mineral cristalino de sílice hacer funcionar un reloj con una precisión increíble?
Vamos a empezar desde el principio.
Electricidad
Tan pronto como pudieron, es decir, a principios del siglo XIX, los relojeros se dedicaron a utilizar la electricidad para alimentar los relojes. Querían utilizar esta energía nueva, más regular y controlable.
Como hemos comentado, para visualizar el tiempo, el desafío es transformar un flujo de energía en impulsos. El camino para lograr esto en los relojes eléctricos comenzó con los primeros relojes eléctricos. El objetivo de los relojes era controlar el movimiento del péndulo. Para ello, se colocó en el extremo del péndulo un trozo de hierro dulce, un hierro muy puro con propiedades magnéticas especiales. Debajo, un electroimán controla su movimiento proporcionando impulsos eléctricos regulares.
Posteriormente pareció que la forma de un diapasón era óptima gracias a la robustez de su sistema de fijación en un único punto. Las vibraciones podrían utilizarse entonces para regular directamente un tren de engranajes o para dar los impulsos adecuados a un microprocesador. La forma del diapasón resultó ser la correcta, lo que sigue siendo la norma en la actualidad.
Cuarzo
El cuarzo es un mineral duro compuesto de sílice y oxígeno. También ocupa un lugar especial en el mundo de la relojería, ya que se utiliza para accionar calibres electrónicos desde hace más de cincuenta años: el cuarzo no es sólo una piedra excelente y brillante para decorar la mesa del salón. Tiene la propiedad física muy particular de ser piezoeléctrico. Esta palabra inusual significa que el cristal se extiende o se retrae cuando una corriente eléctrica lo atraviesa. El fenómeno va en la otra dirección: empuja, extiende o gira un trozo de cuarzo, y un lado se carga positivamente mientras que el otro se carga negativamente.
Este movimiento puede ser veloz, tan rápido que puedes tener miles en un solo segundo para crear la vibración deseada. En este punto hay que recordar que, para medir el tiempo, hay que transformar la energía lineal en impulsos. Y nuevamente, cuanto más puedas dividir el período de tiempo, más preciso se vuelve. El cuarzo es un excelente aliado de la precisión porque sus vibraciones son estables y uniformes una vez que la electricidad lo atraviesa. Esta es la razón por la que los ingenieros y relojeros trabajaron duro desde principios del siglo XX para hacer que el cuarzo formara parte de los movimientos de los relojes, y lo consiguieron.
Entonces, ¿cómo se convierten las vibraciones de 32.768 Hz de un pequeño trozo de cristal en una indicación de la hora? Mediante el uso de un circuito divisor de frecuencia. Este sistema convierte las vibraciones en impulsos enviados a un pequeño motor eléctrico que impulsa las manos. En las pantallas digitales, los impulsos activan directamente los segmentos de la pantalla.
Cuarzo analógico
Centrándose en la tradición mezclada con la informática, las marcas de relojes han desarrollado productos interesantes y creativos que combinan visualizaciones de hora analógicas y pantallas para información adicional. Están midiendo la gravedad. Presión, temperatura, profundidad, distancia e incluso la visualización de las direcciones de la brújula: este mundo parece ilimitado a medida que se han desarrollado sensores apropiados para caber en un reloj y proporcionar datos precisos.
Casio podría ser un buen ejemplo de una marca que inventa funcionalidades creativas utilizando tecnología de cuarzo. A pesar de no ser una marca de relojes de cuarzo suizos, la colección Casio "G-Shock" contiene modelos analógicos con varias funciones inusuales que se muestran en una pantalla. Lanzada en 1983, la colección ofrece tres elementos principales: resistencia al impacto de una caída de 10 metros, resistencia al agua hasta 10 bar y una duración de batería de 10 años.
mecacuarzo
Algunas marcas han decidido inteligentemente fusionar la tecnología del cuarzo con la mecánica fina tradicional para aprovechar la precisión de la primera y el prestigio de la segunda. El concepto es simple, pero implementarlo es bastante difícil: la energía se proporciona mecánicamente gracias a un cilindro de resorte conectado a un sistema de cuerda automática. Nacieron los relojes de cuarzo.
Un generador convierte la energía en energía eléctrica y la transmite a un regulador de cuarzo, como en cualquier movimiento de cuarzo. El regulador activa micromotores que impulsan las manos. Pero el poder también puede animar complicaciones construidas de forma mecánica tradicional. Los módulos automáticos hacen que estos calibres sean más significativos que los movimientos de cuarzo habituales.
La marca japonesa Seiko ha creado toda una colección llamada Kinetic utilizando este tipo de arquitectura funcional.
Cuarzo táctil
En los modelos táctiles de cuarzo, la caja y/o el cristal se pueden utilizar para controlar funciones. Omega y Rado han tenido en sus colecciones relojes con cajas sensibles al contacto. En particular, Tissot, su marca hermana del Grupo Swatch, aprovechó el cuarzo y la ingeniería microelectrónica para crear el "T-Touch" en 1999. Su cristal es realmente sensible a la presión táctil. Desde su lanzamiento, el "T-Touch" ha aparecido en numerosas versiones dedicadas a diversos entornos y deportes como el buceo y las actividades alpinas.
Rarezas
A veces, los ingenieros aprecian llevar la ciencia del cuarzo y la microelectrónica al límite para inventar relojes de altísima tecnología. Estos modelos, bastante raros y caros, han sido diseñados para ofrecer funciones excepcionales. Aquí hay tres ejemplos de tales rarezas.
Breitling tiene una larga trayectoria en la aeronáutica, razón por la cual, en 1988, la marca lanzó un reloj de cuarzo suizo que contenía un transmisor de radio de emergencia miniaturizado capaz de transmitir en la frecuencia de socorro de la aviación civil de 121,5 MHz. Con el acertado nombre de Emergency, la segunda versión de este reloj lanzada en 2013 emite una señal secundaria a 406,04 MHz.
monitoreado por satélites. En 1990, los ingenieros de Junghans implementaron en un reloj un sistema controlado por radio para captar la señal del reloj atómico de Frankfurt. Llamado "Mega 1", su antena está integrada en la correa.
¿Y si desearas que el sol te proporcionara el tiempo? Citizen lo ha conseguido indirectamente con su sistema Eco-Drive, presentado por primera vez en 1995. Gracias a una esfera única capaz de absorber la luz y transformarla en corriente eléctrica, los relojes de cuarzo Eco-Drive ya no necesitan pilas. Cualquier fuente de luz, natural o no, es suficiente para cubrir los requisitos.
Hoy en día, los relojes de cuarzo japoneses y suizos se encuentran entre los más populares del mundo. Esto puede cambiar a su debido tiempo con el reciente desarrollo de los relojes inteligentes.
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Por Paul 24/09/2023 10:09:45
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