Como funciona o relógio de quartzo? | AdVivo
A maior parte dos relógios produzidos atualmente têm a passagem do tempo medida pelas vibrações de um pequeno cristal de quartzo. Ele é o mineral mais abundante na crosta terrestre, sendo basicamente areia com um nome de composto científico chamado de dióxido de silício. Sendo assim, ele está presente nos relógios masculinos minimalistas e até mesmo nos mais extravagantes, sendo extremamente preciso. No entanto, é comum surgirem dúvidas sobre seu funcionamento e, pensando nisso, trouxemos para o post de hoje uma curiosa explicação de como o relógio de quartzo funciona.
O quartzo é um mineral composto por 95% de quartzo e 5% de sílica, resina e polímeros. Ele tem como características principais a resistência, sendo um material bem rígido, além de ser menos poroso e por isso impermeável. Muito encontrado na forma incolor, ele ainda oferece diferentes variedades de cores. Inclusive, a gema ametista é uma de suas variações, com uma tonalidade roxa marcante.
Uma das propriedades desse material é a piezoelétrica, ou seja, ele pode gerar corrente elétrica se for aplicado estresse. Além disso, ele tem propriedade piezoelétrica reversa, movendo ou oscilando quando alimentado com corrente elétrica, podendo vibrar em frequências conhecidas e previsíveis. Isso é algo único e quando combinado com sua abundância e preço acessível, torna-se o material ideal para ser usado como dispositivo de cronometragem em relógios.
Como o relógio de quartzo surgiu?
No ano de 1880, com a descoberta de uma propriedade especial de certos cristais pelos irmãos Pierre e Jacques Curie, foi comprovado cientificamente que alguns cristais, como o quartzo, topázio e turmalina podiam produzir eletricidade quando deformados pela ação de cargas mecânicas, por meio da propriedade piezoelétrica. Além disso, como falamos, o efeito inverso também era válido, pois os cristais sofrem deformações e vibram.
No entanto, foi apenas em 1927 que o engenheiro de telecomunicações Warren Marrison, ao pesquisar uma fonte de frequência confiável, aplicou os fundamentos da piezeletricidade para construir um relógio baseado em um cristal de quartzo em conjunto a cum circuito elétrico. Com isso, o primeiro relógio a quartzo surgia no mundo.
Mas, vale lembrar que eles ficaram mais famosos somente na década 70, substituindo quase completamente os modelos mecânicos, que eram regulados por mola e corda. Afinal, enquanto os melhores aparelhos mecânicos se desajustam em 1 décimo de segundo por dia, os de quartzo não erram mais que 1 milésimo.
Os relógios de quartzo estão entre os mais preciosos do mercado, visto que utilizam as propriedades que citamos para gerar vibrações e impulsos constantes e imutáveis. Isso acontece pois quando submetido a uma pressão física, ele gera pulsos elétricos, além de vibrar fisicamente quando é atravessado por uma corrente elétrica. Como falamos, isso é conhecido como piezeletricidade, possibilitando que a vibração seja captada eletronicamente e mantendo uma vibração constante.
Nos relógios de quartzo, especificamente, o cristal é cortado no formato de garfo de diapasão, para assim vibrar 32768 vezes por segundo. Dessa forma, esses pulsos são transmitidos a um circuito eletrônico, que se baseia neles para mostrar os números do mostrador digital, ou se o relógio for analógico, dividir a vibração a apenas um impulso por segundo. Com isso, ele regula um pequeno motor que move as engrenagens dos ponteiros.
O relógio de quartzo possui três componentes principais. Confira abaixo:
O relógio possui um processador que nada mais é do que um circuito eletrônico, responsável por receber os pulsos emitidos pelo cristal e os dividir em centésimos, segundos e minutos. Dependendo do tipo de relógio, a informação pode ser transmitida por um visor de cristal líquido ou regular um motor de ponteiros.
Como falamos, o cristal é cortado na forma de garfo, sendo alimentado por uma carga elétrica, calculado para emitir exatamente 32768 pulsos elétricos por segundo. Portanto, são esses pulsos que são enviados para o microchip.
Por fim, a bateria é a responsável por oferecer energia tanto para o cristal quanto para o visor e o microchip.
Relógio de quartzo e a precisão
A grande vantagem desse tipo de relógio é a precisão, visto que outros tipos costumam atrasar poucos segundos por dia, enquanto o de quartzo não erra mais do que um milésimo. Isso se deve pelo fato de sua cronometragem ser baseada nas propriedades do mineral de quartzo e no microchip, sendo que ambos são praticamente perfeitos, mesmo quando produzidos em massa. Por outro lado, relógios automáticos são baseados em mecânicos com muitas engrenagens e molas de balanço, fazendo com que sofram mais alterações e sejam mais sensíveis. Além disso, o relógio de quartzo é muito resistente a impactos e mudanças de temperatura.
Portanto, como você viu, o relógio de quartzo tem um funcionamento muito peculiar graças às propriedades do mineral, oferecendo maior precisão, além de resistência contra impactos, mudanças de temperatura, entre outros fatores.