Οι κωδικοί QR έχουν σχεδιαστεί για να χρησιμοποιούνται όσο το δυνατόν πιο γρήγορα και εύκολα. Όμως, ενώ δεκάδες εκατομμύρια από τα ασπρόμαυρα πλέγματα χρησιμοποιούνται καθημερινά, λίγοι άνθρωποι είναι πιθανό να βρουν μεγάλη χρήση σε ένα που απαιτεί ηλεκτρονικό μικροσκόπιο για ανάγνωση. Ανεξάρτητα, ένα παράδειγμα φτιαγμένο στην Αυστρία Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Βιέννης (TU Wien) με μέγεθος μόνο 1,98 τετραγωνικά μικρόμετρα κατέχει πλέον επίσημα το Παγκόσμιο Ρεκόρ Γκίνες για τον πιο μικροσκοπικό κωδικό QR στον κόσμο.
Μπορεί να αποτελεί έκπληξη, αλλά ο κωδικός QR ήταν εδώ για πάνω από 30 χρόνια. Το σύστημα «γρήγορης απόκρισης» που εισήχθη για πρώτη φορά το 1994 από τον Ιάπωνα μηχανικό Masahiro Hara, βοήθησε αρχικά τους κατασκευαστές να βελτιώσουν την επισήμανση των ανταλλακτικών αυτοκινήτων. Όμως, ενώ οι γραμμωτοί κώδικες είναι αναγνώσιμες από μηχανή οπτικές εικόνες που συνδέονται με μεμονωμένα στοιχεία, οι κωδικοί QR αποθηκεύουν σημαντικά περισσότερα δεδομένα. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο ενσωματώνουν τόσους πολλούς διαφορετικούς τύπους πρόσθετων πληροφοριών. Όπως τοποθεσία, στοιχεία αναγνωριστικού, ακόμη και παρακολούθηση ιστού. Μέσα σε λίγα χρόνια, η τεχνολογία επεκτάθηκε για να βοηθήσει έναν όλο και πιο ψηφιοποιημένο κόσμο. Μέχρι το 2020, οι κωδικοί QR έσωζαν κυριολεκτικά ζωές κατά τη διάρκεια της πανδημίας COVID-19 επιτρέποντας ανέπαφες αλληλεπιδράσεις και πληρωμές σε όλο τον κόσμο.
Ο νέος σχεδιασμός μεγέθους μικρομέτρου που δημιουργήθηκε από ερευνητές στο TU Wien δεν προορίζεται να κατευθύνει το smartphone σας στο μενού του brunch ενός εστιατορίου, αλλά παρουσιάζει πολλά υποσχόμενες εξελίξεις στον τομέα.
«Η δομή που δημιουργήσαμε εδώ είναι τόσο λεπτή που δεν μπορεί να φανεί καθόλου με οπτικά μικροσκόπια», δήλωσε ο επιστήμονας υλικών Paul Mayrhofer. είπε σε δήλωση. “Αλλά αυτό δεν είναι καν το πραγματικά αξιοσημείωτο μέρος. Οι δομές σε μικρομετρική κλίμακα δεν είναι τίποτα ασυνήθιστο σήμερα – είναι ακόμη δυνατό να κατασκευαστούν σχέδια από μεμονωμένα άτομα. Ωστόσο, αυτό από μόνο του δεν οδηγεί σε έναν σταθερό, ευανάγνωστο κώδικα.”
Σε συνεργασία με την εταιρεία τεχνολογίας αποθήκευσης δεδομένων Cerbyte, ο Mayrhofer και οι συνεργάτες του ενδιαφέρθηκαν ιδιαίτερα να εντοπίσουν ένα υλικό αρκετά ανθεκτικό ώστε να χρησιμοποιείται επανειλημμένα σε ατομικό επίπεδο. Η απάντηση ήρθε με τη μορφή εξαιρετικά λεπτών, σταθερών κεραμικών μεμβρανών που παραδοσιακά χρησιμοποιούνται για την επίστρωση εξοπλισμού κοπής υψηλής απόδοσης.
Αντί για έναν τυπικό εκτυπωτή, οι ερευνητές βασίστηκαν σε εστιασμένες δέσμες ιόντων για να αλέσουν τον κώδικα QR σε ένα στρώμα κεραμικού. Κάθε pixel είχε μέγεθος μόνο 49 νανόμετρα, ή περίπου 10 φορές μικρότερο από ένα μήκος κύματος ορατού φωτός. Αυτό καθιστά κυριολεκτικά αδύνατο να δούμε όχι μόνο με το ανθρώπινο μάτι, αλλά και με τον περισσότερο οπτικό εξοπλισμό. Οι ερευνητές το παρομοίασαν με χέρια κάλους σαν το πόδι ενός ελέφαντα που προσπαθεί να νιώσει τη γραφή Braille. Αυτό είναι όπου η ηλεκτρονική μικροσκοπία έγινε κρίσιμη για το έργο. Η απεικόνιση και η αλλαγή μεγέθους του κώδικα QR σε μια οθόνη υπολογιστή επέτρεψε στην ομάδα να βγάλει τις κάμερες του smartphone και να σαρώσει με επιτυχία τα δεδομένα.
Η αποθήκευση δεδομένων είναι ήδη ζωτικής σημασίας για τη σημερινή κοινωνία και θα γίνει πιο κρίσιμη με την πάροδο του χρόνου—αλλά ο χρόνος δεν είναι με το μέρος των περισσότερων τρεχουσών επιλογών αποθήκευσης. Παρά το γεγονός ότι περιέχουν τεράστιες ποσότητες πληροφοριών, οι φυσικές μορφές όπως το Blu-ray, ακόμη και οι μονάδες στερεάς κατάστασης, όλα τελικά φθείρονται.
«Ζούμε στην εποχή της πληροφορίας, ωστόσο αποθηκεύουμε τις γνώσεις μας σε μέσα που είναι εκπληκτικά βραχύβια», δήλωσε ο ερευνητής υλικών Alexander Kirnbauer.
Η ανάπτυξη νέων μεθόδων αποθήκευσης που είναι οικονομικές, φιλικές προς το περιβάλλον και αξιόπιστες είναι απαραίτητη για τη διασφάλιση της ανθεκτικότητας των δεδομένων για τις επόμενες γενιές. Κατά κάποιο τρόπο, είναι μια ιστορία που κυκλοφόρησε: παρόμοιοι με τους προϊστορικούς πολιτισμούς που χαράσσουν πληροφορίες σε πέτρα, οι επιστήμονες κάνουν τώρα σχεδόν πανομοιότυπες εργασίες – πολύ μικρότερης κλίμακας. Η ομάδα εκτιμά ότι μια περιοχή ίση με ένα φύλλο χαρτιού εκτυπωτή θα μπορούσε να περιέχει πάνω από 2 terabyte δεδομένων εάν εκτυπωθεί με τους κωδικούς QR τους.
«Με τα κεραμικά μέσα αποθήκευσης, επιδιώκουμε μια παρόμοια προσέγγιση με αυτή των αρχαίων πολιτισμών, των οποίων τις επιγραφές μπορούμε ακόμα να διαβάσουμε σήμερα», πρόσθεσε ο Kirnbauer. «Γράφουμε πληροφορίες σε σταθερά, αδρανή υλικά που αντέχουν στο πέρασμα του χρόνου και παραμένουν πλήρως προσβάσιμα στις μελλοντικές γενιές».
PopSci 2025 Τα καλύτερα νέα
VIA: popsci.com
