martes, 2 de noviembre de 2010

El cuarzo y los relojes


Muchos de nosotros hemos leído en nuestros relojes (de pulso o no) la leyenda de "Quartz" o hemos escuchado hablar sobre los relojes de cuarzo pero, ¿Cómo se diferencían de los demás?
En precisión simplemente, una alarmante precisión. Precisión posible gracias al efecto piezoeléctrico que tiene el cuarzo, además de otros cristales.
En 1927, a Warren Marrison le dió por comprimir y estirar los cristales, lo que resultó en un campo eléctrico atómico producido en base a disociar los centros de gravedad de las cargas positivas y de las cargas negativas.
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 también, en sus épocas de aburrimiento (empleo, creo que lo llaman) se dió cuenta de que al aplicarle una tensión alterna, los cristales vibraban entre 33 mil y 4 millones de veces por segundo, con una increíble precisión (que variaba dependiendo de las características del cristal) logrando que, transcurrido el número de oscilaciones, el segundero se moviera y tras 60 veces esas oscilaciones, el minutero y así sucesivamente, dando origen a uno de los relojes más precisos de la época y que sin duda se comercializó en masa.
¡Pero no tan rápido! Los primeros relojes de cuarzo eran relojes de pared, desafortunadamente hasta la navidad de 1969 los japoneses de Seiko lograron juntar todas las piezas para poder llevar un reloj de cuarzo en la muñeca.
Hoy en día los cuarzos suelen ser sintéticos, producidos con frecuencias determinadas para funciones concretas.
Pero no solo para eso usamos el cuarzo y el efecto piezoeléctrico: Una de las aplicaciones más extendidas de este tipo de cristales son los encendedores electrónicos. En su interior llevan un cristal piezoeléctrico que es golpeado de forma brusca por el mecanismo de encendido. Este golpe seco provoca una elevada concentración de carga eléctrica, capaz de crear un arco voltaico o chispa que encenderá el mechero.

Otra de las importantes aplicaciones de un cristal piezoeléctrico es su utilización como sensor de vibración. Cada una de las variaciones de presión producidas por la vibración provoca un pulso de corriente proporcional a la fuerza ejercida. Se ha convertido de una forma fácil una vibración mecánica en una señal eléctrica lista para amplificar. Basta con conectar un cable eléctrico a cada una de las caras del cristal y enviar esta señal hacia un amplificador. Por ejemplo, en pastillas piezoelétricas de guitarra.

Otra aplicación muy importante de la piezoelectricidad, pero en este caso al revés, son los inyectores de combustible de los motores de combustión interna. Al aplicarse una diferencia de potencial a un material piezoeléctrico, se consigue abrir el inyector, permitiendo al combustible a muy alta presión entrar en el cilindro. El uso de inyectores piezoeléctricos permite controlar con una enorme precisión los tiempos de inyección y la cantidad de combustible que se introduce en el motor, lo que redunda en mejoras en el consumo, prestaciones y rendimiento de los motores.

No hay comentarios:

Publicar un comentario