A balança de Planck funciona de acordo com o princípio da compensação de força eletromagnética:uma força de peso em um lado da balança é equilibrada por uma força eletromagnética do outro lado. Isso significa que os pesos (os chamados padrões de massa) não serão mais necessários. Este pode ser o início do desenvolvimento de uma geração completamente nova de balanças adequadas para a indústria.

Juntamente com a Technische Universität Ilmenau, o Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) está desenvolvendo a chamada escala de Planck. Esta balança funciona de acordo com o princípio da compensação de força eletromagnética:uma força de peso em um lado da balança é equilibrada por uma força eletromagnética do outro lado. Isso significa que os pesos (os chamados padrões de massa) não serão mais necessários; Até a presente data, pesos têm "dito" escalas de quão grande é a massa na balança (por exemplo, 1 kg). Até o fim do ano, os cientistas terão acesso a um protótipo inicial da escala de Planck. Desta maneira, pode-se fazer uma revisão das etapas que ainda são necessárias para desenvolver a escala a ponto de torná-la adequada para uso industrial. Este pode ser o início do desenvolvimento de uma geração completamente nova de balanças adequadas para a indústria.

O desenvolvimento da escala de Planck ganhou impulso com a redefinição do quilograma que se aproximava:Em um futuro próximo, o protótipo internacional do quilograma, um pequeno cilindro de metal em um cofre perto de Paris, se tornará obsoleto. Em seu lugar, será usada uma definição de quilograma baseada em uma constante natural indestrutível e imutável:a constante de Planck h. O nome "escala de Planck" alude a essa mesma constante. Assim que o valor de h for estabelecido internacionalmente, as massas serão determinadas unicamente pela medição de grandezas elétricas.

Uma vantagem adicional da escala de Planck é sua faixa de medição contínua. Embora o protótipo inicial só atinja uma faixa de medição de 1 mg a 100 g, seu sucessor, que já foi planejado, terá um intervalo de 1 mg a 1000 g. Balanças comparáveis ​​podem ser usadas para operações de pesagem industrial como os chamados padrões primários, uma vez que nenhuma calibração usando pesos padrão ocorrerá. A longo prazo, Contudo, a escala de Planck também pode ser usada para obter maior precisão (mesmo para pequenas massas) do que foi possível até agora usando pesos padrão em aplicações industriais. Desta maneira, a experiência adquirida no PTB durante o desenvolvimento da escala de Planck beneficiará a economia em geral e fortalecerá a posição de liderança da indústria de escala alemã em todo o mundo.

Enquanto o PTB está considerando os resultados práticos e as oportunidades da redefinição do quilograma, a própria redefinição ainda não está completa. Como um dos principais institutos de metrologia do mundo, O PTB também está desempenhando um papel importante nessa redefinição. Dois experimentos estão sendo desenvolvidos internacionalmente com o objetivo de atingir o objetivo de definir o quilograma de forma que se baseie em constantes naturais:o experimento de Avogadro, que determinará o número de átomos em um cristal quase perfeitamente esférico feito de silício isotopicamente puro; e a balança Kibble (ou balança watt), em que a força gravitacional de uma massa no campo gravitacional da Terra é compensada por uma força eletromagnética. Como ambos os experimentos determinam o valor da constante de Planck, ambas as abordagens cumprem o objetivo mencionado acima. Considerando que a abordagem do PTB é principalmente por meio da esfera de silício, a balança Kibble é favorecida pelo NIST nos Estados Unidos e NRC no Canadá. Contudo, a fim de ser capaz de oferecer ambas as abordagens para a futura disseminação de unidades de massa para a indústria, PTB - junto com TU Ilmenau - iniciou o desenvolvimento de protótipo para uma escala de Planck (como uma versão da balança Kibble que é adequada para a indústria).

O Instituto de Medição de Processo e Tecnologia de Sensor da TU Ilmenau, que está contribuindo conjuntamente para o desenvolvimento da escala de Planck sob a direção científica do Professor Thomas Fröhlich, é uma instituição líder internacional nas áreas de tecnologia de medição de força industrial, tecnologia de pesagem e metrologia a laser de precisão nanométrica. Nos últimos dez anos, instrumentos de medição foram desenvolvidos na TU Ilmenau que foram considerados a "escala mais precisa do mundo". O conhecimento obtido com o desenvolvimento do chamado comparador de protótipo de 1 kg foi diretamente incorporado à pesquisa na escala de Planck. Este comparador de massa altamente preciso já está sendo usado em institutos nacionais de metrologia em todo o mundo para comparar protótipos de quilograma.