La Technische Universität Ilmenau e il Physikalisch-Technische Bundesanstalt (l'Istituto nazionale di metrologia della Germania) stanno sviluppando una bilancia necessaria per misurare il chilogrammo ridefinito che sarà introdotto nel 2018. Chiamata bilancia di Planck, questa bilancia elettronica ad alta precisione non si basa su pesi, ma si riferisce alla costante fisica fondamentale chiamata costante di Planck. La bilancia verrà utilizzata in tutto il mondo per calibrare altre bilance o bilance in modo che corrispondano al sistema con questo nuovo metodo. La nuova bilancia sarà utilizzata anche nell'industria per la misurazione dei pesi.

In molti settori, c'è una richiesta significativa di bilance ad alta precisione, comprese le aziende farmaceutiche per il dosaggio preciso di prodotti medici, nei laboratori del servizio metrologico ufficiale per la calibrazione di bilance per alimenti, e nei dipartimenti di polizia, per la prova di sostanze tossiche e in balistica.

Il chilogrammo originale, un cilindro di 4 cm in platino e iridio e conservato sotto tre cupole di vetro in una cassaforte vicino a Parigi dal 1889, sta diventando più leggero. Oltre 100 anni, ha perso 50 milionesimi di grammo. Poiché tutte le bilance in tutto il mondo si riferiscono indirettamente a questo chilogrammo unico, pesano tutti in modo errato, anche se per importi minimi e irrisori. Sebbene il chilogrammo originale stia diventando più leggero, copie strutturalmente identiche del prototipo vengono utilizzate in tutto il mondo, il che significa che queste copie stanno lentamente diventando più pesanti rispetto al prototipo. Perciò, è richiesto un nuovo standard che non cambi e non possa essere danneggiato o perso.

Nel 2018, il nuovo chilogrammo sarà adottato alla 26a Conferenza Generale su Pesi e Misure. Non è definito da un oggetto o da una massa fisica, ma per la costante di Planck. L'estremamente preciso, misurare continuamente l'equilibrio di Planck, sviluppato dall'università tedesca Technische Universität Ilmenau, opera sul principio della compensazione della forza elettromagnetica. In poche parole, un peso da un lato deve essere bilanciato dalla forza elettrica dall'altro. Questa forza elettrica è indissolubilmente legata alla costante di Planck e può essere direttamente riferita alla nuova definizione di chilogrammo. Poiché questa bilancia è il primo strumento autocalibrante del suo genere, non sono più necessarie le masse determinate come riferimento o le masse standard per la taratura di bilance e bilance. Un altro vantaggio della bilancia Planck è il suo ampio campo di misura, da milligrammi a un chilogrammo. Alla fine dell'anno, il primo prototipo della bilancia sarà disponibile e pronto per l'uso.

La conoscenza acquisita nell'ultimo decennio sulla base dello sviluppo del cosiddetto comparatore di massa prototipo da 1 kg è stata la chiave diretta per il lavoro di ricerca nel campo della bilancia di Planck. Questo comparatore di massa ad alta precisione è già utilizzato negli istituti nazionali di metrologia di tutto il mondo per il confronto di prototipi di chilogrammi.

Per ridefinire il chilogrammo in base a costanti fisiche, due approcci sono considerati a livello mondiale:l'esperimento Avogadro, dove in un cristallo quasi perfetto, il numero di atomi è stato determinato in una sfera di silicio isotopicamente puro. Il secondo approccio si riferisce al bilancio Watt. Simile alla bilancia di Planck, compensa la forza peso di una massa nel campo gravitazionale terrestre con una forza elettromagnetica. Per entrambi gli esperimenti la costante di Planck è determinata in modo che i due approcci si incontrino al bersaglio. Il Physikalisch-Technische Bundesanstalt ha scelto principalmente la sfera di silicio, mentre altri istituti di metrologia, per esempio. il National Institute of Standards and Technology (NIST) degli Stati Uniti e il Canadian National Research Council (NRC), favorire il bilanciamento Watt. Per fornire in futuro all'industria bilance che soddisfino entrambi gli standard, la PTB ha sviluppato insieme alla TU Ilmenau la bilancia Planck come versione conforme al settore della bilancia Watt.