Världens minsta QR‑kod – en plats i Guinness rekordbok? Det som låter som en teknisk lek visar sig i själva verket ha stor potential för långsiktig datalagring. Tillsammans med det österrikisk‑tyska lagringsteknikföretaget Cerabyte har forskare vid Institutet för materialvetenskap och materialteknik vid Tekniska universitetet i Wien (TU Wien) utvecklat denna mini‑QR‑kod. Kodens yta är 1,98 kvadratmikrometer stor och därmed mindre än de flesta bakterier. Den kan endast läsas med ett elektronmikroskop. Det keramiska material som koden har applicerats på är stabilt och hållbart – vilket innebär nya möjligheter för långsiktig och energieffektiv datalagring.
Keramiskt material möjliggör stabil datalagring
Det mest anmärkningsvärda med världsrekords‑QR‑koden är inte dess storlek. Att skapa strukturer i mikrometerstorlek är numera inget ovanligt. Det går till och med att tillverka mönster av enskilda atomer. Men av sådana går det inte att skapa en stabil QR‑kod, eftersom atomerna rör sig och information därmed går förlorad. Det avgörande är materialet: För beläggning av högpresterande verktyg används keramiska tunnfilmer. Materialet förblir stabilt och hållbart även under extrema förhållanden, vilket gör det idealiskt för datalagring. Traditionella magnetiska och elektroniska lagringsmedier har kort livslängd, och data som lagras på detta sätt kan bara bevaras genom kontinuerlig energitillförsel, omfattande kylning och regelbunden datamigrering. I tidiga kulturer höggs information in i sten – kunskap som fortfarande är tillgänglig i dag. Med keramiska lagringsmedier följer man ett liknande angreppssätt.
Med hjälp av fokuserade jonstrålar fräste forskarteamet in QR‑koden i ett tunt keramiskt skikt. De enskilda bildpunkterna är 49 nanometer stora. En enda våglängd av synligt ljus är cirka tio gånger större. Därför är koden helt osynlig, eftersom dess detaljer rent fysiskt inte kan upplösas med synligt ljus. Med ett elektronmikroskop kan QR‑koden dock avläsas tillförlitligt. Även när det gäller lagringskapaciteten hos denna metod kan man förvänta sig imponerande resultat: På en yta motsvarande ett A4‑ark skulle mer än 2 terabyte data kunna lagras.
Världens minsta QR‑kod. Den tillhörande länken leder till forskningsgruppen "Materialvetenskap om tunna skikt" vid TU Wien.
För forskarna vid TU Wien handlar nästa steg å ena sidan om att fördjupa de insikter som vunnits genom världsrekordet: att testa andra material, öka skrivhastigheten och utveckla skalbara tillverkningsprocesser, så att keramiska datalagringslösningar kan användas även utanför laboratorierna, till exempel inom industrin. Å andra sidan vill de undersöka hur mer komplexa datastrukturer – bortom den enkla QR‑koden – kan skrivas och avläsas på ett robust, snabbt och energieffektivt sätt i keramiska tunnfilmer. Detta är ingen teknologisk lek, utan ett viktigt steg mot mer klimatvänlig datalagring.
