Stworzyli najmniejszy kod QR na świecie. Jest mniejszy niż bakteria

Naukowcy z TU Wien we współpracy z firmą Cerabyte ustanowili nowy rekord świata, tworząc najmniejszy kod QR w historii. Struktura o powierzchni zaledwie 1,98 mikrometra kwadratowego (mniejsza niż większość bakterii) została oficjalnie wpisana do Księgi Rekordów Guinnessa.

Oczywiście samo osiągnięcie robi wrażenie pod względem miniaturyzacji, ale jego znaczenie wykracza daleko poza rekord. Projekt stanowi pokaz technologii, która w przyszłości może umożliwić wyjątkowo trwałe i energooszczędne przechowywanie danych. Informacje zapisywane w cienkich warstwach ceramicznych mają potencjał przetrwać setki, a choćby tysiące lat, bez potrzeby stałego zasilania czy chłodzenia, jak ma to miejsce w przypadku współczesnych nośników magnetycznych i elektronicznych.

Kod QR mniejszy niż bakteria, widoczny tylko pod mikroskopem elektronowym

Nowy rekordowy kod QR ma strukturę 29 × 29 modułów, a każdy jego „piksel” mierzy zaledwie 49 nanometrów. To około dziesięć razy mniej niż długość fali światła widzialnego, dlatego struktury tej nie da się zobaczyć ani gołym okiem, ani przy użyciu klasycznego mikroskopu optycznego. Do jego obserwacji i odczytu konieczne jest wykorzystanie zaawansowanego mikroskopu elektronowego.

Co ciekawe, sami badacze podkreślają, iż miniaturyzacja do skali mikrometrowej nie jest dziś czymś wyjątkowym. Możliwe jest bowiem choćby tworzenie struktur z pojedynczych atomów. Problemem pozostaje jednak stabilność takiej informacji. Atomy mogą się przemieszczać i dyfundować, co prowadzi do utraty danych. W tym przypadku najważniejsze było więc nie tylko osiągnięcie ekstremalnie małych rozmiarów, ale również zapewnienie trwałości i możliwości wielokrotnego, niezawodnego odczytu zakodowanej treści.

Źródło: TU Wien

Ceramika zamiast elektroniki – trwałość liczona w setkach lat

Aby zagwarantować stabilność zapisu, zespół zastosował cienkie warstwy ceramiczne, znane m.in. z powlekania wysokowydajnych narzędzi tnących pracujących w ekstremalnych warunkach. To właśnie odporność na temperaturę, czynniki chemiczne i upływ czasu sprawia, iż materiał ten nadaje się do długoterminowego przechowywania danych.

Kod QR został wyfrezowany w cienkiej warstwie ceramiki przy użyciu technologii skupionej wiązki jonów. W przeciwieństwie do tradycyjnych nośników magnetycznych i elektronicznych, które często tracą dane po kilku latach i wymagają stałego zasilania, chłodzenia oraz okresowej migracji informacji, zapis w materiale ceramicznym może przetrwać setki, a choćby tysiące lat bez dostarczania energii.

Według zespołu badawczego gęstość zapisu jest imponująca. Na powierzchni jednej kartki A4 można w ten sposób zmieścić ponad 2 TB danych. Nowy kod jest o 37% mniejszy od poprzedniego rekordzisty. Jego twórcy twórcy podkreślają, iż to dopiero początek prac nad skalowalnym, przemysłowym wykorzystaniem ceramicznego magazynowania danych.

Źródło tekstu i zdjęcia otwierającego: TU Wien