کوچکترین کیوآرکد جهان با مساحتی کمتر از ۱.۹۸ میکرومتر مربع در گینس ثبت شد
به گزارش بخش اقتصاد وبانگاه بر اساس دادههای منتشرشده در ایسنا، پرسش درباره کوچکترین ابعاد ممکن برای یک کیوآرکد، پاسخی قطعی یافت. پژوهشگران دانشگاه صنعتی وین (TU Wien) با همکاری شرکت سرابایت (Cerabyte) موفق به ساخت کوچکترین کیوآرکد جهان شدند. این ساختار دارای مساحتی برابر با ۱.۹۸ میکرومتر مربع است که از بسیاری از باکتریها نیز کوچکتر است. این دستاورد بهتازگی توسط کتاب رکوردهای جهانی گینس (Guinness World Records) تأیید و بهطور رسمی ثبت شده است.
این کیوآرکد به قدری ظریف و ریزمقیاس است که با میکروسکوپهای نوری قابل مشاهده نیست و تنها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی میتوان آن را مشاهده و خواند. اهمیت این دستاورد صرفاً در شکستن رکورد جهانی نیست؛ بلکه فناوری بهکاررفته در ساخت آن، پتانسیل بالایی برای ذخیرهسازی بلندمدت دادهها فراهم میآورد.
در مقایسه با سامانههای متداول ذخیرهسازی مغناطیسی یا الکترونیکی که عمر محدودی دارند و دادهها را تنها برای چند سال حفظ میکنند، حک کردن بیتبهبیت اطلاعات در مواد سرامیکی میتواند پایداری اطلاعات را برای قرنها و حتی هزارهها تضمین کند. این همان رویکردی است که تیم پژوهشی وین اتخاذ کرده است: ترکیب فناوری نانو با مواد فوقپایدار برای خلق حافظهای ماندگار.
پروفسور پاول مایرهوفر از مؤسسه علم و فناوری مواد دانشگاه وین در این باره گفت: «ساختار ایجاد شده چنان ظریف است که اصولاً در گستره نور مرئی قابل تشخیص نیست.» او افزود که چالش اصلی، فراتر از کوچکی، پایداری و قابلیت خوانش مکرر در مقیاس اتمی است، زیرا اتمها میتوانند جابهجا شده و اطلاعات ذخیرهشده را از بین ببرند.
این پژوهشگر تأکید کرد که تفاوت عمده کار آنها در ایجاد ساختاری بسیار کوچک، پایدار و قابل خوانش در دفعات متعدد است که در برابر گذر زمان مقاوم است. کلید موفقیت این پروژه در انتخاب ماده مناسب نهفته بود. اروین پک و بالینت هاجاس، از اعضای اصلی تیم، توضیح دادند که تحقیقات آنها بر لایههای نازک سرامیکی متمرکز بوده است. این مواد که برای پوشش ابزارهای برش با کارایی بالا استفاده میشوند، باید در شرایط سخت و دماهای بالا پایداری خود را حفظ کنند و همین ویژگیها آنها را به گزینهای ایدهآل برای ذخیرهسازی داده بدل کرده است.
پژوهشگران با استفاده از پرتوهای یونی متمرکز، کیوآرکد را درون یک لایه نازک سرامیکی حک کردند. اندازه هر پیکسل این کد تنها ۴۹ نانومتر است که حدود ۱۰ برابر کوچکتر از طول موج نور مرئی است، بنابراین جزئیات آن با نور معمولی قابل تفکیک نیست. با این حال، این کد بهطور کامل و با اطمینان زیر میکروسکوپ الکترونی خوانده شد.
چگالی ذخیرهسازی این روش چشمگیر است؛ بهطوریکه بر سطحی معادل یک برگ کاغذ A۴ میتوان بیش از دو ترابایت داده ذخیره کرد، آنهم بدون نیاز به تأمین انرژی مداوم یا سامانههای خنککننده. این حاملهای سرامیکی پس از نگارش داده، برای حفظ اطلاعات نیازی به انرژی ندارند، برخلاف مراکز داده امروزی که مصرف عظیم برق دارند و سهم قابلتوجهی در انتشار دیاکسیدکربن دارند.
الکساندر کیرنباوئر از اعضای تیم پژوهشی بیان کرد که بشر در عصر اطلاعات زندگی میکند، اما دانش خود را بر بسترهایی ذخیره میکند که عمرشان کوتاه است. او با اشاره به تمدنهای باستانی که دانش خود را بر سنگ حک میکردند و نوشتههایشان پس از هزاران سال همچنان خواندنی است، گفت که رسانههای ذخیرهسازی سرامیکی رویکردی مشابه را دنبال میکنند: ثبت اطلاعات در مواد پایدار و خنثی که گذر زمان را تاب میآورند.
رکورد جهانی این کیوآرکد، همراه با فرایند خوانش آن با میکروسکوپ الکترونی، با حضور شاهدان انجام شد و دانشگاه وین بهعنوان نهاد مستقل، صحت آن را تأیید کرد. مرکز میکروسکوپ الکترونی USTEM این دانشگاه نیز امکانات فنی پیشرفته را برای این آزمایش فراهم آورد. کیوآرکد تازه ثبتشده تنها ۳۷ درصد اندازه رکورددار پیشین را دارد.
پژوهشگران اعلام کردهاند این موفقیت تنها آغاز راه است. آنها قصد دارند از مواد دیگر نیز بهره بگیرند، سرعت نگارش داده را افزایش دهند و فرایندهای تولید مقیاسپذیر طراحی کنند تا ذخیرهسازی سرامیکی از آزمایشگاهها به صنعت راه یابد. هدف بعدی، نگارش ساختارهای دادهای پیچیدهتر از یک کیوآرکد ساده در لایههای نازک سرامیکی بهگونهای سریع، مقاوم و کممصرف است. این دستاورد میتواند گامی عملی بهسوی آیندهای سازگارتر با اقلیم باشد؛ آیندهای که در آن، اطلاعات بشر نهتنها امن و ماندگار، بلکه با کمترین مصرف انرژی ذخیره میشود.