Los relojes han evolucionado de simples herramientas para medir el paso del tiempo a elementos fundamentales para la tecnología moderna. Los relojes atómicos, como los de cesio y estroncio, ya son esenciales en sistemas como GPS y telecomunicaciones, pero un nuevo avance promete llevar esta precisión a un nivel superior: los relojes nucleares.
Un equipo de científicos liderado por Chuankun Zhang y Eric Hudson ha logrado un avance significativo en la creación de relojes nucleares. En su estudio, publicado en Nature, demostraron cómo fabricar capas ultradelgadas de fluoruro de torio-229 (229ThF4) mediante un proceso llamado deposición física de vapor (PVD). Este método permite utilizar cantidades mínimas de material, lo que facilita la miniaturización y portabilidad de los relojes nucleares. Esta innovación no solo reduce los costos, sino que también produce películas homogéneas, lo que mejora la eficiencia en la medición del tiempo.
A diferencia de los relojes atómicos, que dependen de transiciones electrónicas, los relojes nucleares aprovechan las transiciones dentro del núcleo atómico. Estas son mucho más estables y menos susceptibles a perturbaciones externas, como campos electromagnéticos. Esta estabilidad les otorga un gran potencial para aplicaciones en física fundamental, como el estudio de la materia oscura y las constantes universales, así como en tecnología de navegación, donde podrían mejorar la precisión del GPS.
Sin embargo, los relojes nucleares todavía enfrentan desafíos técnicos. Aunque el proceso de deposición es prometedor, solo un pequeño porcentaje de los núcleos de torio-229 participa activamente en la transición nuclear. Mejorar esta eficiencia es crucial para aumentar la precisión. Además, la miniaturización del láser ultravioleta necesario para excitar el torio-229 sigue siendo un obstáculo para su uso comercial.
En cuanto a la seguridad, aunque el torio-229 es radiactivo, la cantidad utilizada en estos relojes es mínima, lo que reduce significativamente cualquier riesgo. Además, la radiación emitida es de tipo alfa, que no puede penetrar la piel humana, lo que hace que los relojes nucleares sean tan seguros como otras tecnologías radiactivas comunes, como los detectores de humo.
Los relojes nucleares tienen el potencial de transformar la ciencia y la tecnología, desde la exploración espacial hasta la investigación en física teórica, marcando una nueva era en la medición del tiempo.
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