Los recientes avances en la tecnología de relojes nucleares prometen redefinir la medición precisa del tiempo y abrir nuevas avenidas en la investigación científica. Un estudio publicado en Nature detalla un avance logrado por un equipo liderado por Chuankun Zhang y Eric Hudson, que creó con éxito capas ultradelgadas de fluoruro de torio-229 (ThF) mediante deposición física de vapor. Este método innovador reduce significativamente la cantidad de material necesario, allanando el camino para diseños portátiles.
Los relojes nucleares, que utilizan la transición nuclear única de baja energía del torio-229, ofrecen una estabilidad mejorada en comparación con los relojes atómicos tradicionales. Con solo unos 40 gramos de torio-229 disponibles a nivel mundial, su uso ha estado históricamente limitado. Sin embargo, la nueva técnica permite la creación de películas delgadas de entre 30 y 100 nanómetros de grosor, suficientes para observar la transición nuclear mientras se minimiza el consumo de material.
La capacidad de integrar relojes nucleares en dispositivos portátiles y sistemas fotónicos representa un paso crucial hacia la comercialización. A pesar de los avances, aún quedan desafíos, incluida la necesidad de mejorar la eficiencia de los núcleos de torio-229 involucrados en la transición y miniaturizar los láseres ultravioleta necesarios para la excitación.
Abordar las preocupaciones de seguridad es importante, ya que la cantidad de torio-229 utilizada en estos dispositivos es mínima, lo que reduce significativamente los riesgos potenciales. La radiación emitida es principalmente radiación alfa, que no puede penetrar materiales sólidos ni la piel humana, haciendo que los dispositivos bien diseñados sean comparables en seguridad a las tecnologías existentes que utilizan materiales radiactivos.
Más allá de la medición del tiempo, los relojes nucleares tienen el potencial de facilitar investigaciones revolucionarias en física. El físico teórico Victor Flambaum destaca su importancia en la exploración de nuevos modelos físicos más allá del modelo estándar, aprovechando la escala de energía nuclear que es millones de veces mayor que la de los relojes atómicos.