Mã QR nhỏ nhất thế giới

Nhóm nghiên cứu thành công tạo mã QR nhỏ nhất thế giới. Ảnh: Vienna University of Technology.

Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Công nghệ Vienna, phối hợp với công ty lưu trữ dữ liệu Cerabyte, đã đưa ra giải pháp mới cho bài toán tuổi thọ ngắn của thiết bị lưu trữ. Họ đã phát triển thành công một mã QR có diện tích chỉ 1,977 micromet vuông, với mỗi pixel dài 49 nm.

Với kích thước này, mã QR nhỏ hơn hầu hết vi khuẩn và chỉ có thể đọc được bằng kính hiển vi điện tử. Nhóm nghiên cứu đã chính thức phá kỷ lục Guinness Thế giới.

Chìa khóa của công nghệ này nằm ở việc sử dụng vật liệu gốm siêu bền. Theo tính toán thử nghiệm của nhóm nghiên cứu, ngay cả khi không cần duy trì nguồn điện, nó vẫn có thể lưu trữ hơn 2 TB dữ liệu trên một diện tích chỉ bằng tờ giấy A4.

Dữ liệu từ tính hoặc điện tử truyền thống chỉ có thể được lưu trữ hiệu quả trong vài năm. Theo thời gian, hiệu năng của chúng có xu hướng giảm dần hoặc thậm chí hỏng hóc, đòi hỏi phải cung cấp năng lượng liên tục, làm mát và định kỳ chuyển dữ liệu sang hệ thống mới.

Mã QR được chứng nhận nhỏ nhất thế giới. Ảnh: Vienna University of Technology.

Ngược lại, công nghệ này cho thấy tiềm năng lớn trong lưu trữ dài hạn. Thông tin được mã hóa vào vật liệu gốm có thể được bảo tồn trong hàng trăm, thậm chí hàng nghìn năm, với mức tiêu thụ năng lượng thấp và độ ổn định cao.

Mã QR siêu nhỏ được tạo ra gắn liền với cấu trúc tinh vi của mình. Hiện nay, với những tiến bộ công nghệ, các nhà khoa học đã có thể chế tạo ở quy mô micromet, thậm chí sử dụng từng nguyên tử riêng lẻ để tạo nên mẫu hình.

Tuy nhiên, điều đó không đồng nghĩa với việc họ có thể tạo ra những mã QR ổn định và có thể đọc được. Vấn đề lớn nằm ở tính khuếch tán của nguyên tử đơn lẻ. Chúng có thể dễ dàng di chuyển sang vị trí khác hoặc lấp đầy khoảng trống, dẫn đến nguy cơ mất dữ liệu đã lưu trữ.

“Chúng tôi sử dụng công nghệ đặc biệt để tạo mã QR nhỏ bé, ổn định và có thể đọc lại nhiều lần”, Giáo sư Paul Mayrhofer thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Vật liệu tại Đại học Công nghệ Vienna cho biết.

Họ đã sử dụng chùm i-on hội tụ để khắc mã QR lên một lớp gốm mỏng. Mỗi pixel chỉ có kích thước 49 nm, nhỏ hơn khoảng 10 lần so với bước sóng của ánh sáng khả kiến. Vì vậy, mã QR chỉ có thể đọc được ổn định và đáng tin cậy bằng kính hiển vi điện tử.

Dung lượng lưu trữ của phương pháp này cũng rất đáng chú ý. Các tính toán thực nghiệm cho thấy diện tích bằng một tờ giấy A4 có thể chứa hơn 2 TB dữ liệu. Không giống hệ thống lưu trữ truyền thống, những “vật mang dữ liệu” bằng gốm này thể hiện độ ổn định dài hạn rất cao trong điều kiện thử nghiệm.

Quan trọng hơn, công nghệ lưu trữ bằng gốm có thể bảo toàn thông tin mà không cần cung cấp năng lượng liên tục, qua đó giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng và dấu chân carbon của việc lưu trữ dữ liệu. Theo kết quả công bố, mã QR mới chỉ có kích thước bằng 37% so với kỷ lục thế giới trước đó. Trong giai đoạn nghiên cứu tiếp theo, nhóm dự định tiếp tục khám phá khả năng lưu trữ mã QR trên các loại vật liệu khác.

Họ kỳ vọng có thể cải thiện tốc độ ghi dữ liệu, đồng thời mở rộng quy trình sản xuất lên quy mô phù hợp với ứng dụng công nghiệp, đặt nền móng cho việc triển khai trên diện rộng. Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu cũng muốn kiểm tra xem liệu có thể áp dụng cho những cấu trúc dữ liệu phức tạp hơn trong vật liệu gốm không.

Các nhà khoa học từ lâu đã tìm kiếm những công nghệ lưu trữ mới. Vào tháng 2 năm nay, Microsoft đã phát triển một con chip thủy tinh sử dụng tấm kính borosilicate dày chỉ 2 mm nhưng có thể lưu trữ tới 4,8 TB dữ liệu, có khả năng bảo quản dữ liệu trong hàng chục nghìn năm.

 Tác giả: Nhật Tường

Nguồn tin: znews.vn