Technische Universität Ilmenau en de Physikalisch-Technische Bundesanstalt (het National Metrology Institute of Germany) ontwikkelen een balans die nodig is voor het meten van de opnieuw gedefinieerde kilogram die in 2018 wordt geïntroduceerd. De Planck-balans genoemd, deze uiterst nauwkeurige elektronische weegschaal is niet gebaseerd op gewichten, maar verwijst naar de fundamentele fysieke constante die de constante van Planck wordt genoemd. De weegschaal zal wereldwijd worden gebruikt voor het ijken van andere weegschalen of weegschalen zodat deze overeenkomen met het systeem met deze nieuwe methode. De nieuwe balans zal ook in de industrie worden gebruikt voor het meten van gewichten.

In veel sectoren is er een grote vraag is naar zeer nauwkeurige balansen, waaronder farmaceutische bedrijven voor nauwkeurige dosering van medische producten, in officiële metrologische servicelaboratoria voor het kalibreren van weegschalen voor voedsel, en op politieafdelingen, voor het bewijs van giftige stoffen en in ballistiek.

De originele kilogram, een cilinder van 4 cm gemaakt van platina en iridium en sinds 1889 onder drie glazen koepels opgeslagen in een kluis in de buurt van Parijs, wordt lichter. Meer dan 100 jaar, het heeft 50 miljoenste van een gram verloren. Omdat alle schalen wereldwijd indirect verwijzen naar deze unieke kilogram, ze wegen allemaal verkeerd, zelfs als het om minimale en verwaarloosbare hoeveelheden gaat. Hoewel de oorspronkelijke kilogram lichter wordt, structureel identieke kopieën van het prototype worden wereldwijd gebruikt – wat betekent dat deze kopieën langzaam zwaarder worden ten opzichte van het prototype. Daarom, er is een nieuwe standaard nodig die niet verandert en niet kan worden beschadigd of verloren.

in 2018, de nieuwe kilogram zal worden aangenomen op de 26e Algemene Conferentie over maten en gewichten. Het wordt niet gedefinieerd door een object of een fysieke massa, maar door de constante van Planck. De uiterst nauwkeurige, continu meten van Planck-balans, ontwikkeld door de Duitse universiteit Technische Universität Ilmenau, werkt volgens het principe van elektromagnetische krachtcompensatie. Simpel gezegd, een gewicht aan de ene kant moet worden gecompenseerd door elektrische kracht aan de andere kant. Deze elektrische kracht is onlosmakelijk verbonden met de constante van Planck en kan direct worden verwezen naar de nieuwe kilogramdefinitie. Aangezien deze balans het eerste zelfkalibrerende instrument in zijn soort is, massa's bepaald als referentie of standaard massa's voor het kalibreren van weegschalen zijn niet meer nodig. Een ander voordeel van de Planck-weegschaal is het brede meetbereik, van milligram tot een kilogram. Aan het einde van het jaar, het eerste prototype van de balans zal beschikbaar en gebruiksklaar zijn.

De kennis die het afgelopen decennium is opgedaan op basis van de ontwikkeling van de zogenaamde 1-kg-prototype massacomparator was de directe sleutel voor onderzoekswerk op het gebied van de Planck-balans. Deze zeer nauwkeurige massavergelijker wordt al gebruikt in nationale meetinstituten over de hele wereld voor de vergelijking van kilogram-prototypes.

Voor het herdefiniëren van de kilogram op basis van fysische constanten, twee benaderingen worden wereldwijd overwogen:het Avogadro-experiment, waar in een bijna perfect kristal, het aantal atomen werd bepaald in een bol van isotopisch zuiver silicium. De tweede benadering heeft betrekking op de Watt-balans. Net als bij de Planck-balans, het compenseert de gewichtskracht van een massa in het zwaartekrachtveld van de aarde door een elektromagnetische kracht. Voor beide experimenten wordt de constante van Planck bepaald zodat de twee benaderingen elkaar bij het doel ontmoeten. De Physikalisch-Technische Bundesanstalt heeft in de eerste plaats gekozen voor de siliciumbol, terwijl andere metrologische instituten, bijv. het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology (NIST) en de Canadian National Research Council (NRC), de voorkeur geven aan de Watt-balans. Om de industrie in de toekomst te voorzien van balansen die aan beide normen voldoen, de PTB heeft samen met de TU Ilmenau de Planck-balans ontwikkeld als de brancheconforme versie van de Watt-balans.