07/19/2022
 9 minutos

Escapes innovadores: la tecnología de microsistemas y el silicio

De Tim Breining
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Durante mucho tiempo, los relojes con componentes de silicio en el escape estaban reservados a unos pocos relojes conceptuales. Así pues, el cliente estándar tenía que recurrir a los modelos con un tipo de fabricación más clásica. Durante las dos últimas décadas, las espirales de silicio se han abierto camino en colecciones cada vez más asequibles, y, desde su introducción por la marca Tissot, una cosa ha quedado clara: los escapes de silicio se han extendido ya de hace un tiempo en el mercado de masas. 

El hecho de que el Grupo Swatch equipe incluso a sus marcas más básicas con dicha tecnología supuestamente exclusiva no es ninguna coincidencia. Y es que la patente de ciertas espirales de silicio, que garantizaba cierta exclusividad al consorcio dedicado a la investigación del Instituto CSEM, a Rolex, a Patek Philippe y al Grupo Swatch, ha cumplido ya 20 años y está a punto de expirar en todo el mundo. 

La competencia está esperando desde hace mucho tiempo algo que ya se da por sentado que ocurrirá: que los componentes de silicio pasen a convertirse en el nuevo estándar de la industria, no solo por sus características, sino sobre todo por su eficacia en los procesos de producción.  

Esto plantea una pregunta legítima: ¿qué aparecerá después de que el escape con componentes de silicio se haya convertido en el nuevo estándar? Sería un poco arriesgado hacer una afirmación muy rotunda. No obstante, de una cosa sí que estoy seguro: el próximo paso será dejar de lado el escape convencional (con volante, espiral, áncora y rueda de escape), para dar paso a tipos de escapes completamente nuevos que aprovechen al máximo las posibilidades de la tecnología del silicio y los microsistemas. Como ocurrió con el silicio, la tecnología de microsistemas empezó a utilizarse en el segmento de los relojes de gama alta, pero ya se puede encontrar en relojes con precios a en torno a los 5000 euros. Echemos un vistazo a la evolución tan dinámica que se ha dado en los últimos años.  

Mecanismos flexibles: ¿la clave de la relojería del futuro? 

Aunque la nueva revolución en el mundo de los escapes relojeros aún está por llegar, los conceptos que podrían allanar el camino no son necesariamente nuevos, como los mecanismos flexibles, también conocidos en círculos especializados como compliant mechanisms o flexures. 

Los mecanismos flexibles son estructuras monolíticos que solo utilizan la elasticidad para transmitir fuerzas o generar un cierto grado de libertad de movimiento. Para lograr estos objetivos se utiliza únicamente la geometría y la elasticidad del material, en lugar de montar un conjunto a partir de varios componentes, como muelles, guías y rodamientos. Lo que formalmente parece bastante complicado puede explicarse con ejemplos cotidianos. Un ejemplo clásico de este tipo de mecanismos son los cortaúñas, que suelen estar formados por piezas de chapa troqueladas y realizan el movimiento de corte gracias a su elasticidad, sin muelles separados ni eje. Otro ejemplo son los clips o pinzas de cierre para productos alimenticios: se cierran y abren gracias a la elasticidad del material plástico. 

Pero, ¿por qué estos mecanismos resultan interesantes ahora para el mundo de la relojería, si ya forman parte de nuestra vida cotidiana? Sencillamente, por las posibilidades de fabricación que ofrece la tecnología de microsistemas. Esta permite producir componentes diseñados por ordenador en grandes cantidades y con una geometría casi perfecta en un solo paso. Debido a la alta precisión que los componentes de la relojería requieren, la producción convencional en serie de componentes diminutos con muelles articulatorios de solo unas milésimas de milímetro de grosor no es factible. Además, estas estructuras de filigrana no serían adecuadas para los procesos de fabricación habituales, como el torneado y el fresado.  

Entretanto, los primeros relojes asequibles producidos en serie han demostrado que estos conceptos nuevos no solo minimizan el número de piezas, sino también el tiempo empleado en acabados y en el ajuste. La precisión cronométrica y la reserva de marcha de estos relojes también tienen el potencial de superar al de los relojes convencionales que se basan en la configuración clásica de espiral, áncora y rueda de escape. E Incluso podrían llegar a superar a los que ya utilizan componentes de silicio.   

El pionero olvidado: Parmigiani Fleurier 

El Instituto CSEM, que es uno de los organismos más importantes dedicados a la investigación de la tecnología del silicio y los microsistemas, no solo participa en grandes consorcios de investigación. En 2016, en colaboración con la más bien pequeña, pero selecta marca Parmigiani Fleurier presentó un escape llamado Genequand en honor a su inventor, Pierre Genequand. 

Este escape combina dos conceptos ya establecidos y los une en un diseño innovador y rompedor. Uno de ellos es un concepto de escape optimizado por fricción del legendario relojero John Harrison, cuyo escape Grasshopper sirvió de modelo para el modo de funcionamiento del escape Genequand. El segundo concepto es el de los mecanismos flexibles, que ya ha sido presentado brevemente en este artículo. 

Genequand adaptó el escape Grasshopper de Harrison de tal manera que los ejes de fricción se sustituyen por muelles de lámina muy finos integrados en la masa oscilante monolítica del volante. Sobre ella se monta también el «áncora», que también utiliza muelles de lámina elásticos en lugar de los problemáticos cojinetes de fricción. Teóricamente, este nuevo sistema tan solo mantiene la fricción interna en el material y cualquier resistencia del aire que amortigüe la masa oscilante entre las transmisiones de impulso. 

La transmisión de energía, ya de por sí de baja fricción, que fue la principal motivación del diseño del escape Grasshopper, se mejoró aún más gracias a los componentes de silicio. La conclusión es que Parmigiani fue capaz de realizar una reserva de marcha de unos increíbles 70 días en el reloj prototipo «Senfine» presentado en el SIHH 2016. El oscilador tenía una alta frecuencia de 16 Hz. 

Ya sabemos que SIHH ha pasado formalmente a la historia después de su desaparición y el relevo lo ha tomado la feria Watches & Wonders. En el caso del genial escape de Genequand y Parmigiani, el futuro no está del todo claro. Han aparecido algunas voces, pocas, que hablan sobre la dificultad de su industrialización y su miniaturización. Todo está en el aire y de momento son todo meras especulaciones. 

Aunque el camino emprendido con el prototipo Senfine no era en aquel momento todavía viable ni económicamente ni en términos de producción de dicha tecnología, este avance solo puede calificarse de revolucionario. La mejor prueba son los prototipos de la competencia, que van llegando al mercado de forma lenta pero segura, cada vez más asequibles y al mismo nivel que el Senfine. 

Zenith Defy Lab: innovación en la producción de pequeñas series 

Para Zenith, 2017 fue un año extremadamente importante, ya que la marca presentó la nueva colección Defy. La prensa se centró en el Defy 21, que, con sus dos escapes y su cronógrafo de 50 hercios, puede considerarse la pieza estrella de la colección. Los modelos Defy 21 estaban flanqueados por relojes con el clásico calibre El Primero, así como por el Defy Lab. 

Zenith Defy El Primero 21
Zenith Defy El Primero 21

Además de la colección permanente, el departamento de desarrollo de Guy Sémon, cuyo equipo ya ha sido responsable de numerosas maravillas tecnológicas dentro de la alianza relojera LVMH, presentó una novedad pionera. 

El Defy Lab se presentó inspirándose en el estilo de la nueva colección Defy, y a pocos metros de distancia podría confundirse fácilmente con las versiones esqueletizadas del Defy 21. No obstante, el calibre que latía en la caja ultraligera de «Aeronith» (una especie de espuma de aluminio con partes de plástico) era completamente diferente. 

Si vamos al interior del Defy Lab observamos de nuevo una masa oscilante geométricamente muy compleja, cuyos finos elementos de muelle revelan que se trata de un mecanismo flexible. Pero la rueda de escape es donde terminan las similitudes con los escapes clásicos. Aproximadamente 30 componentes ha sido reemplazados por el «oscilador Zenith» monolítico. Con una impresionante frecuencia de 15 hercios, este reloj tiene una reserva de marcha de 60 horas. Aún más impresionante es la precisión del Defy Lab indicada por Zenith: la hora solo 0.3 segundos al día.  

Pero el grupo LVMH no podía gestionar este proyecto completamente solo: el oscilador se ha fabricado en colaboración con la empresa Flexous, una empresa asociada a la Universidad de Delft. Como su nombre deja deducir, allí también apostaron por la investigación en los mecanismos flexibles. Si echa un vistazo a la página web de Flexous, encontrará en los objetivos de la empresa las conocidas ventajas que pueden obtenerse con los componentes elásticos en los relojes: mayor tiempo de funcionamiento, menos componentes, relojes más finos y la eliminación de lubricantes. 

En 2019, la tecnología de Defy Lab se puso finalmente a disposición de los clientes, ahora bajo el nombre de Defy Inventor. Estos modelos siguen disponibles en varios comerciantes autorizados. En Chrono24, había un ejemplar anunciado en el momento de escribir este artículo. En la página web de Zenith, sin embargo, la sección del modelo está más o menos abandonada y, se centra en otros modelos Defy y El Primero.  

Zenith Defy Inventor, released in 2019
El Zenith Defy Inventor, lanzado en 2019

Como persona ajena a la empresa, es imposible saber si la página sobre el Defy Lab se abandonó por el esfuerzo que supone fabricar este modelo, por la falta de interés en el mismo o porque el modelo no era rentable. No sería la primera vez que una ingeniosa creación del equipo de desarrollo de Guy Sémon se queda arrinconada en el cajón. Estoy pensando en la espiral de nanotubos de carbono en el Autavia Isograph, que prometía ser una verdadera innovación en el segmento medio de precios. Desgraciadamente, tras una importante retirada de productos, la referencia a la espiral de carbono desapareció y el movimiento fue sustituido por uno con espiral convencional. La prensa informó de que la industrialización de la espiral simplemente resultó demasiado difícil para un modelo tan popular como el Isograph. 

Esta breve digresión ilustra muy bien las tensiones que tienen que gestionar las marcas con este tipo de innovaciones. Por el momento, nadie sabe si la ambiciosa tecnología de Lab e Inventor tendrá un futuro en Zenith o en LVMH.  

Frédérique Constant Slimline Monolithic: ¿un avance en la producción en serie?

Frédérique Constant es la marca que está detrás de lo que probablemente puede describirse como el mejor contendiente para un reloj con un concepto de escape innovador que ha llegado al mercado de masas. El Slimline Monolithic fue concebido junto con la empresa Flexous, que también fue responsable del oscilador del Zenith Defy Lab, lo que explica la similitud conceptual de los dos escapes. 

The Frederique Constant Slimline Monolithic
El Slimline Monolithic de la casa Frédérique Constant

El oscilador del Slimline Monolithic no ocupa todo el diámetro de la caja, como en el caso del Zenith Defy Lab. Sin embargo, llama mucho más la atención al poder verse por un hueco en la esfera, elemento que, por lo demás, luce un diseño bastante conservador. Como era de esperar, el oscilador, con sus dimensiones compactas, oscila a 40 Hz: mucho más rápido que el de Zenith o Parmigiani.  

Si dotaramos de una frecuencia tan inaudita a un reloj clásico, la reserva de marcha duraría apenas unas horas o incluso unos pocos minutos. Pero esto no ocurre en el Slimline Monolithic, que ofrece 80 horas de reserva, una autonomía superior a la del modelo Zenith. El microajuste es posible gracias a dos masas excéntricas ajustables.  

Sin embargo, todavía está muy lejos de las reservas de marcha de meses que Parmigiani prometió en su día. El rendimiento cronométrico también es bastante mediocre, con una desviación de unos -4/+6 segundos por día. Sin duda, esta tecnología tiene un gran potencial. Pero hay muchas dificultades que se interponen entre los prototipos fabricados en series pequeñas y la producción en serie, por lo que el aporte de Frédérique Constant y Flexous es digno de reconocimiento. 

Oficialmente, los modelos de la colección son limitados. No obstante, con cifras de producción de tres dígitos en algunos casos, se puede considerar sin duda que están fabricados en serie. Frédérique Constant aún no ha desvelado si este modelo formará parte de la colección permanente de la marca. Seguramente esté esperando a ver cómo acoge el mercado los primeros lanzamientos de edición limitada. 

No soy ningún adivino, pero si uno se atiene a las críticas originales sobre el silicio en la relojería y luego se da cuenta de lo omnipresente que es su aplicación en la actualidad, creo que es fácil poder esperar un futuro halagüeño para los escapes con mecanismos flexibles. Los clásicos escapes de áncora seguirán siendo dominantes por el momento, pero el nicho de las alternativas innovadoras crecerá. La única pregunta es: ¿quién se atreverá a dar el siguiente paso? 


Sobre el autor

Tim Breining

Mi interés en los relojes empezó alrededor de 2014, cuando aún estaba estudiando ingeniería. Mi curiosidad inicial se transformó pronto en pasión. Puesto que la sede …

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