转自:科普中国
二维码能有多小?近期,奥地利维也纳工业大学与德国赛拉比特数据存储公司取悦,在陶瓷薄膜上收效雕镂出头积仅1.977平日微米的二维码。这项微不雅存储限制的破损,被证据为当今内行最小的二维码。
“咱们造出了眇小、安详且可反复读取的二维码,为东谈主类信息的恒久保存怒放了全新可能。”技俩稳当东谈主、维也纳工业大学材料科学与期间询查所西宾保罗·迈尔霍费尔在秉承东谈主民日报记者采访时示意。
这枚二维码由询查东谈主员行使聚焦离子束期间(用高速聚焦的离子流精确轰击材料名义,从而在微不雅寰宇里完成“切割”或“雕镂”图案的操作),刻写在一种耐高温、抗腐蚀的金属陶瓷材料——氮化铬薄膜上。这种材料常用于高性能切削刀具的涂层,具备极高的安详性。组成二维码的每个像素尺寸仅49纳米,约为可见光波长的1/10,肉眼无法捕捉其陈迹,但在电子显微镜下,图案明晰可辨。询查团队又用校准后的扫描电子显微镜对其进行寂然考证,证据二维码不错被安详识别。
迈尔霍费尔示意,打造“寰宇最小二维码”并非团队率先办法,而是询查历程中当然产生的抑制。他们着实柔柔的是如安在极小模范下,让信息结构恒久安详存在,并或者被可靠读取。“制造极小的微不雅结构并不难,但问题在于,极小模范上,原子会出动位置或填补缝隙,可能会使存储的数据丢失。如安在恒久间内保捏结构竣工性和充足的读取对比度,一直是强大挑战。”他示意,团队通过材料与制备工艺的翻新,让小型二维码在电子显微镜下或者安详读取,信息不会因期间推移而衰减,已毕了纳米级结构与恒久安详性的连接。新研制的二维码不仅褂讪,且可重叠读取,尊龙凯时2026世界杯中国官网其尺寸仅为原记录保捏者的37%。
为何选定陶瓷薄膜动作存储载体?迈尔霍费尔证明说,陶瓷薄膜在化学和热学上齐极其安详。传统电子存储的电学景色会跟着期间推移衰减,而陶瓷以物理比特(眇小的坑洞等物理结构)的阵势存储信息,或者抵触扩散、腐蚀与老化,无需任何能量输入便可使数据在极恒久间内保捏安详,透顶解脱了动力依赖。表面上,这种存储方式可已毕数千年的数据保存,措置了恒久存档数据易丢失、高能耗的行业痛点。此外,这种存储方式的容量也十分可不雅,一个成年东谈主手掌大小的陶瓷存储盒(100×100×20毫米),表面上可存储约290TB(太字节)的原始数据,相等于约72个4TB出动硬盘的总存储量。
询查团队觉得,这种基于纳米物理结构的存储方式,在将来并不会取代日常高速存储设立,更可能是动作一种“冷存储”期间,用于超恒久、零能耗的存档场景。举例档案馆、博物馆、科研机构等需要恒久保存遑急数据的限制,齐可能成为其潜在应用场所。同期,跟着内行数据量不断增长,数据中心恒久开动带来的动力消费问题也日益受到柔柔,访佛这种古板耗、长命命的存储期间就能更好地搪塞这一费事。
北京工业大学物理与光电工程学院西宾闫胤洲示意,寰宇最小二维码的出体魄现了当今微纳制造限制的顶端期间水平,措置了传统难加工材料名义极小结构的制造费事,在权贵普及存储密度的基础上使数据记录方式发生深入变革,为大数据期间海量信息的低碳、超长命命数据存储提供了全新措置决策。
当今,这项期间仍处于实践室考证阶段。迈尔霍费尔坦言:“当今的主要挑战在于尊龙凯时2026世界杯中国官方网站,奈何进一步普及写入速率、扩大制备面积并研发出更高效实用的读取步调。将实践室级别的演示后果推向工业应用,是下一阶段的中枢任务。”
