Phát hiện mã QR nhỏ nhất thế giới, chỉ quan sát được bằng kính hiển vi điện tử

Các nhà khoa học tại Đại học Công nghệ Vienna (TU Wien, Áo) phối hợp với công ty khởi nghiệp Cerabyte (Đức) đã chế tạo thành công mã QR nhỏ nhất thế giới, với diện tích chỉ 1,98 micromet vuông. Kích thước này nhỏ hơn phần lớn vi khuẩn và hoàn toàn không thể quan sát bằng mắt thường.

Thành tựu vừa được Tổ chức Kỷ lục Guinness thế giới chính thức xác nhận trong tuần này. Theo trang SciTechDaily ngày 26/2, mã QR mới chỉ bằng khoảng 37% diện tích của mã giữ kỷ lục trước đó, qua đó đánh dấu bước tiến đáng chú ý trong lĩnh vực lưu trữ dữ liệu siêu nhỏ gọn phục vụ mục tiêu dài hạn.

Mã QR đạt kỷ lục được khắc trực tiếp lên một lớp màng gốm mỏng bằng công nghệ chùm ion hội tụ, cho phép thao tác với độ chính xác ở cấp độ nanomet. Mỗi điểm ảnh của mã chỉ rộng khoảng 49 nanomet, nhỏ hơn nhiều so với bước sóng ánh sáng khả kiến. Do kích thước đặc biệt này, mã không thể đọc bằng kính hiển vi quang học thông thường mà chỉ có thể quan sát và giải mã bằng kính hiển vi điện tử.

Theo nhóm nghiên cứu, điểm cốt lõi của công trình không nằm riêng ở kỷ lục kích thước mà ở độ ổn định của dữ liệu được mã hóa. Ở quy mô micromet và nanomet, các nguyên tử có xu hướng dịch chuyển hoặc khuếch tán theo thời gian, khiến cấu trúc lưu trữ dễ bị biến dạng và thông tin dần mất đi. Việc sử dụng vật liệu gốm có độ ổn định cao đã giúp khắc phục hạn chế này, cho phép mã QR duy trì cấu trúc và khả năng đọc trong thời gian rất dài.

Theo tính toán lý thuyết, một lớp màng gốm có diện tích tương đương một tờ giấy A4 có thể lưu trữ hơn 2 terabyte dữ liệu. So với các thiết bị lưu trữ truyền thống vốn thường xuống cấp sau vài năm, giải pháp này cho thấy ưu thế rõ rệt về độ bền.

Một điểm đáng chú ý khác là dữ liệu được khắc trên gốm không cần điện năng hay hệ thống làm mát để bảo toàn. Điều này tạo ra sự khác biệt căn bản so với các trung tâm dữ liệu hiện đại, vốn tiêu thụ lượng điện lớn và phát thải CO₂ đáng kể trong quá trình vận hành.

Sau khi kỷ lục mã QR nhỏ nhất thế giới được xác lập, nhóm nghiên cứu cho biết sẽ tập trung vào việc tăng tốc độ ghi dữ liệu, mở rộng quy mô sản xuất và phát triển các cấu trúc dữ liệu phức tạp hơn, vượt ra ngoài phạm vi mã QR.

Nếu các hướng nghiên cứu này đạt kết quả, công nghệ lưu trữ trên gốm có thể trở thành một giải pháp bền vững, an toàn và thân thiện với môi trường cho nhu cầu lưu trữ thông tin trong tương lai.

Theo Interesting Engineering, Tom's Hardware