Los relojes nucleares prometen revolucionar la medición del tiempo con una precisión sin precedentes.

Según un estudio publicado en Nature, un equipo liderado por Chuankun Zhang y Eric Hudson ha avanzado en su fabricación, utilizando capas ultrafinas de fluoruro de torio-229 (229ThF4) creadas mediante deposición física de vapor (PVD). 

A diferencia de los relojes atómicos, que dependen de transiciones en los electrones, los relojes nucleares aprovechan las transiciones dentro del núcleo atómico, lo que los hace más estables ante perturbaciones externas.

Esto no solo mejora la precisión, sino que abre la puerta a aplicaciones innovadoras, como la detección de materia oscura y mediciones en física fundamental. 

El torio-229 es clave en esta tecnología debido a su transición nuclear de baja energía, que puede ser activada con láseres ultravioleta. Sin embargo, su escasez (solo 40 gramos disponibles en el mundo) ha limitado su uso.

Innovación segura y versátil en relojes nucleares

El método desarrollado por Zhang y Hudson utiliza solo microgramos de este material, logrando estructuras homogéneas y reduciendo costos. 

El proceso de PVD consiste en evaporar torio-229 a altas temperaturas y condensarlo en sustratos como fluoruro de magnesio. Esto permitió crear capas de 30 a 100 nanómetros, con un tiempo de vida del estado excitado del núcleo adecuado para operar un reloj nuclear. 

Aunque persisten desafíos, como mejorar la eficiencia del material y miniaturizar los láseres ultravioleta, los relojes nucleares están más cerca de la comercialización.

Además, su diseño encapsulado minimiza riesgos radiactivos, haciendo su uso seguro. Estos avances posicionan a los relojes nucleares como herramientas clave para futuras tecnologías de navegación, exploración espacial y experimentos científicos, marcando el inicio de una nueva era en la medición del tiempo. 

Con información de Muy Interesante