Самый маленький в мире QR-код тоньше световой волны.
QR-коды разработаны для максимально быстрого и лёгкого использования. Но хотя десятки миллионов чёрно-белых сеток используются каждый день, мало кто найдёт применение тому, который можно прочитать только в электронный микроскоп. Тем не менее, пример, созданный в Венском техническом университете (TU Wien) и имеющий размер всего 1,98 квадратных микрометра, официально получил звание самого маленького в мире QR-кода по версии Книги рекордов Гиннесса.
Возможно, это станет неожиданностью, но QR-код существует уже более 30 лет. Впервые представленный в 1994 году японским инженером Масахиро Хара, «система быстрого отклика» изначально помогала производителям упорядочить маркировку автомобильных деталей. Но в то время как штрих-коды — это машиночитаемые оптические изображения, привязанные к отдельным предметам, QR-коды хранят значительно больше данных. Именно так в них помещается так много различной дополнительной информации, такой как местоположение, идентификационные данные и даже веб-трекинг. В течение нескольких лет технология расширилась, чтобы помочь всё более цифровизирующемуся миру. К 2020 году QR-коды буквально спасали жизни во время пандемии COVID-19, позволяя бесконтактное взаимодействие и платежи по всему миру.
Новый дизайн размером с микрометр, созданный исследователями из TU Wien, не предназначен для того, чтобы направить ваш смартфон на меню бранча в ресторане, но он демонстрирует многообещающие достижения в этой области.
Для визуализации QR-кода требуется электронный микроскоп. (Источник: TU Wien)
«Структура, которую мы создали здесь, настолько тонкая, что её нельзя увидеть с помощью оптических микроскопов», — сказал в заявлении учёный-материаловед Пол Майрхофер. «Но это даже не самая удивительная часть. Структуры микрометрового масштаба сегодня не редкость — можно даже изготовить узоры из отдельных атомов. Однако само по себе это не приводит к созданию стабильного, читаемого кода».
Работая с компанией Cerbyte, специализирующейся на технологиях хранения данных, Майрхофер и его коллеги были особенно заинтересованы в поиске материала, достаточно прочного для многократного использования на атомном уровне. Ответ пришёл в виде чрезвычайно тонких, стабильных керамических плёнок, традиционно используемых для покрытия высокопроизводительного режущего оборудования.
Вместо стандартного принтера исследователи использовали сфокусированные ионные пучки для гравировки QR-кода на слое керамики. Каждый пиксель имел размер всего 49 нанометров, что примерно в 10 раз меньше длины волны видимого света. Это делает его буквально невидимым не только для человеческого глаза, но и для большинства оптических приборов. Исследователи сравнили это с руками, мозолистыми как слоновья нога, пытающимися почувствовать шрифт Брайля. Именно здесь электронная микроскопия стала решающей для проекта. Визуализация QR-кода на экране компьютера позволила команде воспользоваться камерами смартфонов и успешно отсканировать данные.
Хранение данных уже жизненно важно для современного общества, и со временем оно будет становиться только более важным, но время не на стороне большинства современных вариантов хранения. Несмотря на то, что физические носители, такие как Blu-ray и даже твердотельные накопители, содержат огромные объёмы информации, все они в конечном итоге приходят в негодность.
«Мы живём в век информации, но храним наши знания на носителях, которые удивительно недолговечны», — сказал исследователь материалов Александр Кирнбауэр.
Разработка новых экономичных, экологически чистых и надёжных методов хранения данных имеет важное значение для обеспечения устойчивости данных для будущих поколений. В некотором смысле это история, которая прошла полный круг: подобно цивилизациям каменного века, высекавшим информацию на камне, учёные теперь выполняют почти идентичные задачи — только в гораздо, гораздо меньших масштабах. По оценкам команды, площадь, равная листу бумаги для принтера, может содержать более 2 терабайт данных, если распечатать их с помощью их QR-кодов.
«Используя керамические носители информации, мы придерживаемся подхода, аналогичного древним культурам, чьи надписи мы всё ещё можем прочитать сегодня», — добавил Кирнбауэр. «Мы записываем информацию на стабильные, инертные материалы, которые могут противостоять течению времени и оставаться полностью доступными для будущих поколений».
Статья «Самый маленький в мире QR-код тоньше световой волны» впервые опубликована на сайте Popular Science.