Technische Universität Ilmenau och Physikalisch-Technische Bundesanstalt (National Metrology Institute of Germany) utvecklar en balans som krävs för att mäta det omdefinierade kilogram som kommer att införas 2018. Kallas Planck-balansen, denna mycket exakta elektroniska våg är inte baserad på vikter, men syftar på den fundamentala fysiska konstanten som kallas Plancks konstant. Vågen kommer att användas över hela världen för att kalibrera andra vågar eller vågar så att de motsvarar systemet med denna nya metod. Den nya vågen kommer även att användas inom industrin för att mäta vikter.

Inom många sektorer, det finns en betydande efterfrågan på mycket exakta balanser, inklusive läkemedelsföretag för exakt dosering av medicinska produkter, i officiella metrologiska servicelaboratorier för kalibrering av vågar för livsmedel, och på polisavdelningar, för bevis på giftiga ämnen och i ballistik.

Det ursprungliga kilogram, en 4 cm cylinder gjord av platina och iridium och lagrad under tre glaskupoler i ett kassaskåp nära Paris sedan 1889, blir lättare. Över 100 år, den har tappat 50 miljondelar av ett gram. Eftersom alla vågar över hela världen hänvisar indirekt till detta unika kilogram, de väger alla fel, även om med minimala och försumbara belopp. Även om originalkilogrammet blir lättare, strukturellt identiska kopior av prototypen används över hela världen – vilket gör att dessa kopior sakta blir tyngre i förhållande till prototypen. Därför, Det krävs en ny standard som inte förändras och som inte kan skadas eller gå förlorad.

Under 2018, det nya kilogramet kommer att antas vid den 26:e allmänna konferensen om vikter och mått. Det definieras inte av ett objekt eller en fysisk massa, men av Plancks konstant. Den mycket precisa, kontinuerligt mäta Planck balans, utvecklad av det tyska universitetet Technische Universität Ilmenau, fungerar enligt principen om elektromagnetisk kraftkompensation. Enkelt uttryckt, en vikt på ena sidan ska balanseras av elektrisk kraft på den andra. Denna elektriska kraft är oupplösligt kopplad till Plancks konstant och kan direkt refereras till den nya kilogramdefinitionen. Eftersom denna balans är det första självkalibrerande instrumentet i sitt slag, Massor fastställda som referens- eller standardmassor för kalibrering av vågar och vågar krävs inte längre. En annan fördel med Planck-vågen är dess breda mätområde, från milligram till ett kilogram. Vid slutet av året, den första prototypen av vågen kommer att vara tillgänglig och redo att användas.

Kunskaper som vunnits under det senaste decenniet på grundval av utvecklingen av den så kallade 1-kg-prototypens massjämförare var den direkta nyckeln för forskningsarbete inom området Planck-vågen. Denna mycket exakta massjämförare används redan i nationella metrologiinstitut över hela världen för jämförelse av kilogram-prototyper.

För att omdefiniera kilogram på basis av fysiska konstanter, två tillvägagångssätt övervägs över hela världen:Avogadro-experimentet, där i en nästan perfekt kristall, antalet atomer bestämdes i en sfär av isotopiskt rent kisel. Det andra tillvägagångssättet hänvisar till Watt-balansen. I likhet med Planck-balansen, den kompenserar viktkraften hos en massa i jordens gravitationsfält med en elektromagnetisk kraft. För båda experimenten bestäms Plancks konstant så att de två tillvägagångssätten möts vid målet. Physikalisch-Technische Bundesanstalt har i första hand valt kiselsfären, medan andra metrologiinstitutioner, t.ex. U.S. National Institute of Standards and Technology (NIST) och Canadian National Research Council (NRC), gynna Watt-balansen. För att förse industrin med balanser som uppfyller båda standarderna i framtiden, PTB har tillsammans med TU Ilmenau utvecklat Planck-vågen som den industrikompatibla versionen av Watt-vågen.