Reloj de sol digital

Reloj de sol de fibra óptica HinesLab

Un reloj solar digital es un dispositivo que indica la hora con números formados por la luz del sol que incide sobre él. Al igual que un reloj de sol clásico, el dispositivo no contiene partes móviles, y además no utiliza electricidad ni otras fuentes de energía adicionales. La pantalla digital cambia a medida que el sol avanza en su curso diario.

Técnica

Una ilustración de la patente de un reloj de sol digital fractal

Existen dos tipos básicos de relojes solares digitales. Un tipo utiliza guías de ondas ópticas, mientras que el otro está inspirado en la geometría fractal.

Reloj solar de fibra óptica

La luz del sol entra en el dispositivo a través de una rendija y se mueve a medida que avanza el sol. Los rayos del sol inciden en diez casquillos distribuidos linealmente de guías de ondas ópticas, que transportan la luz a un visualizador de siete segmentos. Cada fibra del casquillo está conectada a unos pocos segmentos que forman el dígito correspondiente a la posición del sol.

Reloj solar fractal

Este reloj de sol de Digital sundials international utiliza solo dos máscaras y una capa de polimetilmetacrilato

La base teórica para la otra construcción proviene de la geometría fractal. Para simplificar la explicación de cómo funciona, se describe una versión bidimensional (plana). Sea Plantilla:Math una línea recta que pasa por el origen de un sistema de coordenadas cartesianas y forma un ángulo Plantilla:Math con el eje Plantilla:Math. Para cualquier Plantilla:Math se define Plantilla:Math como la proyección perpendicular de Plantilla:Math sobre la línea Plantilla:Math.

Teorema

Sea Plantilla:Math, Plantilla:Math una familia de conjuntos cualesquiera tales que $\bigcup _{\theta }$ Plantilla:Math es una conjunto medible en el plano. Entonces, existe un conjunto Plantilla:Math tal que:

• Plantilla:Math
• La medida del conjunto Plantilla:Math es cero para casi todos los Plantilla:Math

Es decir, existe un conjunto con proyecciones prescritas en casi todas las direcciones. Este teorema se puede generalizar al espacio tridimensional. Para una elección no trivial de la familia Plantilla:Math, el conjunto Plantilla:Math descrito anteriormente es un fractal.

Aplicación

En teoría, es posible construir un conjunto de máscaras que produzcan sombras en forma de dígitos, de modo que la pantalla cambie a medida que el sol se mueve. Este es principio de un reloj solar fractal.

El teorema fue demostrado en 1987 por Kenneth Falconer. Cuatro años más tarde fue descrito en la revista Scientific American por el matemático y escritor Ian Stewart. El primer prototipo de reloj solar digital se construyó en 1994, y representa los números con luz en lugar de con sombra (como había demostrado Falconer). En 1998 se instaló por primera vez un reloj solar digital en un lugar público (en la localidad belga de Genk). También existen versiones de ventana y de sobremesa. Julldozer publicó en octubre de 2015 un modelo impreso en 3D de reloj solar de código abierto.