A pesar de que a día de hoy existen personas que usan el cuarzo para actividades tan pueriles como quitarse el dolor de cabeza, los científicos han empleado el cuarzo para cosas más útiles y reales: mantener en hora un reloj con mayor precisión.
Esto es posible gracias al efecto piezoeléctrico del cuarzo y otros cristales, descubierto en 1927 por el ingeniero Warren Marrison de Bell Laboratories. Este efecto consiste en que, cuando se comprimen o estiran determinados tipos de cristal, sus átomos producen un campo eléctrico.
Para los relojes de cuarzo, se emplea una parte diferente de dicho efecto: la aplicación de campo eléctrico al cristal logra que éste cambie de forma.
Marrison descubrió que, al aplicar una tensión alterna a este tipo de cristales, éstos vibraban entre 33.000 y 4.000.000 de veces por segundo, con un índice de precisión asombroso.
Mediante la ingeniería mecánica y electrónica, Marrison consiguió crear un reloj de cuarzo con un margen de error de un segundo por decenio.
Esto suponía multiplicar por 10 la fiabilidad del mejor reloj eléctrico disponible en la época.
Para conseguir introducir todas las piezas necesarias en algo que pudiera llevarse en la muñeca se tardaron otros cuarenta años: los primeros relojes de cuarzo los puso por primera vez a la venta la empresa japonesa Seiko el día de Navidad de 1969.
Con todo, la mayor parte del cuarzo empleado hoy en día en electrónica es sintético, y se pueden crear cuarzos específicos con frecuencias determinadas para funciones concretas.
Vía | ¿Por qué la araña no se queda pegada a la tela? de Richad Matthews
Comentarios
Yo había estudiado con profundidad el tema de las propiedades piezoeléctricas del cuarzo para los micrófonos que lo utilizan, que evidentemente se denominan "Micrófonos piezoelectricos". No eran de los mejores en su gama, pero también eran brillantes por su sencillez. También había oído hablar de altavoces que utilizaban cuarzo para mover el cono (en vez de la clásica bobina), pero el efecto era bastante desastroso en la mayoría de los casos.
En realidad es algo muy surrealista, porque al ser un transductor mecánico-eléctrico se sitúa entre las propiedades más raras: si le das electricidad el material se dobla, y si tu lo doblas, el material te da electricidad. Incluso después de haberlo visto y estudiado durante años, me sigue pareciendo algo muy peculiar...
Para mí en el tema de la tecnología de materiales todavía está por llegar algo que me deje con la boca más abierta que las aleaciones con memoria de forma, como por ejemplo la que se puede ver en este vídeo.
¡Fascinante, gracias por el video señor Nbrevu!
Pero una cosa es la teoría y otra la práctica: aún siendo digitales, sin componentes mecánicos, dudo que haya muchos relojes de cuarzo que siquiera se acerquen al 10% de esa precisión, aunque con lo del cambio de hora y de pilas es imposible verificarlo. No desde luego los que un sueldo normal puede comprar, tal vez las obras de ingeniería suiza sí, pero tampoco serán de cuarzo, creo yo.
-- editado por última vez a las 10:22
La precisión se la da el cuarzo, es una característica de ese cuarzo. El cuarzo vibra según su forma, su tamaño, donde tenga conectados los electrodos, etc. Hacer un cuarzo más con mayor precisión es más caro, o estudiar cómo se comporta un cuarzo para compensar la variacione de frecuencia, debidas por ejm a la variación de tamaño y forma que tiene sobre las ideales planeadas, también es más caro. Todo es cuestión de costes.
Los relojes de cuarzo más habituales suelen tener una precisión de +/- 15 segundos por mes. Es una precisión excelente comparada con un reloj mecánico donde son normales +25/-15 secgundos por día (no por mes, sino por día) http://www.seiyajapan.com/product/S-SARB035/SEIKO-Mechanical-Automatic-Watch-SARB035.html (reloj de 450 $) o de los mejores relojes mecánidos +5/-3 sgundos/por día http://www.seiyajapan.com/product/S-SBGH001/Grand-Seiko-Automatic-Mecahnical-Hi-Beat-36000-SBGH001.html (reloj de 6.200 $). Pero hay relojes de quarzo aún más precisos como este: http://www.seiyajapan.com/product/S-SBCM023/SEIKO-Perpetual-Calendar-200M-diver-Quartz-SBCM023.html (300$) con una precisión de +/- 20 segundos por año. Y también de +/- 10 segundos por año como el Seiko Quartz Astron Edición Conmemorativa http://www.yournewwatch.com/news/seiko/seiko-presents-totally-new-quartz-astron.htm
Pero vamos, la precisión de +/-15 segundos por mes -que no quiere decir que se vaya a desviar 15 segundos, sino que es un máximo de 15 segundos si se usa dentro de las temeperaturas especificadas- de un económico reloj de cuarzo es sencillamente impresionante. Uno de +/-10 segundos por año tiene 18 veces más precisión pero también es muchísimo más caro (seguramente más de 18 veces que un reloj de cuarzo económico de +/-15 segundos).
Para considerar el libro casi desechable ( http://www.papelenblanco.com/divulgacion/por-que-la-arana-no-se-queda-pegada-a-la-tela-de-robert-matthews )basas tu página en él, con lo cual tu página es casi desechable.
buena pregunta! :S
En realidad el cuarzo importantísimo en el mundo moderno porque prácticamente todo los equipos electrónicos moderno lo necesitan, sin los osciladores de cuarzo los procesadores que llevan desde un ordenador hasta una lavadora no funcionarían. El curso se podría considerar junto al silicio como la base de la electrónica moderna.
y en realidad el Cuarzo es SiO2, o sea silicio oxidado :P
Como comentaron arriba, sin los cristales de cuarzo no serian posible los osciladores modernos y sin ellos ningun microcontrolador o microprocesador que actualmente se usan en todos los equipos electroncios
Aca hay mas informacion del tema http://ayudaelectronica.com/materiales-piezoelectricos/
Ahora si quieres precisión tienes de la marca casio varios modelos que mediante radiofrecuencia, se sincronizan por la noche con un reloj atómico además de disponer de su propio mecanismo de cuarzo.
Pero para mi la auténtica belleza de la ingieniería reside en los automáticos...
Para mí también, aunque cuesta un poco cogerle el punto para que no adelante o retrase de forma aparente.
El problema de los relojes de pulsera controlados por radio son las estaciones emisoras: hay muy pocas. De las que se usan para los relojes de pulsera sólo hay dos en Europa: una en Alemania y otra en UK y gran parte de España está fuera del alcance para los relojes controlado por radio habituales. Yo tengo dos de estos, un Casio y un Seiko. Según en qué parte de la península estés se sincroniza o no. El Seiko es todo de acero y por ello aún peor recepción de la señal vía radio.
Además he visto en 2 ocasiones -en un reloj controlado por radio de mesa- que cogió la hora mal, variaba exactamente una hora el tiempo. Supongo que es debido a que no se interpretó correctamente el indicador de hora de verano. Y eso es una faena porque imagina que pones el despertador a las 7, se ajusta mal una hora y te despierta a las 8. Cuando se lo expliques a tu jefe no se lo va a creer... :D
Con el Seiko curiosamente he comprobado que cuando se sincroniza con una estación -no recuerdo ahora si era la de UK o la alemana- se tiene la hora de verano y en la otra la de invierno. En este reloj parece que el indicador de verano/invierno no se actualiza automáticamente pero sospecho que el problema está también en que las estaciones no emiten la señar/hora de verano/invierno en el mismo formato. Supongo que tal vez el Casio se comporta de foma distinta dependiendo de si la señal la ha cogido de UK o de Alemania.
Estas dos cuestiones hacen que no confie 100% en los relojes controlados por radio: uno tiene la mosca detrás de la oreja de si variará una hora o no.
Sin duda es más bello y más reto un reloj mecánico automatico que uno de quarzo.
Además de su movimiento más suave (no salta de segundo en segundo) y de su latir -se puede sentir al oido si lo acercamos a la oreja y e incluso verlo con los ojos en algunos modelos- y de que no dependa de una pila o una batería. Los relojes que dependen de una pila nunca se sabe cuando se van a parar porque ésta se gaste.
También es una belleza y un increible logro el Seiko Spring Drive http://www.youtube.com/watch?v=u_KkmwapoG0 : es una mezcla de reloj mecánico y de cuarzo que no tiene ni pila ni batería de ningún tipo (los Kinetic llevan unas baterías de Litio-titanio con una vida extremadamente larga de muchísimos años pero limitada). La energía se genera como en un reloj mecánico automático y se almacena de la misma forma en un muelle. Pero incorpora un sistema electónico que también se alimenta de la energía de ese muelle (no hay batería) para frenar al sistema mecánico y así conseguir la precisión de un reloj de cuarzo. Algo también impresionante cuando se ve es que el segundero se mueve de forma totalmente contínua http://www.youtube.com/watch?v=C0_lbUhGBO4 , no pega saltos de un segundo como en los de quarzo ni saltitos muy pequeños (muchos por segundo) como en los mecánicos.
pero como es que el cuarzo sirve para medir el tiempo? si el tiempo no existe es solo un concepto....
El tiempo existe, de hecho, según la teoría de la relatividad de Einstein cuanto más rápido vas, más despacio va este, hasta que en la velocidad de la luz el tiempo está casi o completamente parado.
De todas formas aunque el tiempo fuera un concepto el hecho de medirlo no es ninguna tontería. Medirlo ha sido uno de los objetivos de la humanidad desde que se hizo el primer reloj de arena y se miraba al cielo para saber en qué etapa del día se estaba o en que estación. Si no le ves importancia a eso mal vamos.
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