Οι κωδικοί QR έχουν σχεδιαστεί για να χρησιμοποιούνται όσο το δυνατόν πιο γρήγορα και εύκολα. Ωστόσο, ενώ δεκάδες εκατομμύρια ασπρόμαυρα πλέγματα χρησιμοποιούνται καθημερινά, λίγοι άνθρωποι είναι πιθανό να βρουν μεγάλη χρησιμότητα σε ένα που απαιτεί ηλεκτρονικό μικροσκόπιο για την ανάγνωσή του. Ανεξάρτητα από αυτό, ένα παράδειγμα που κατασκευάστηκε στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Βιέννης (TU Wien) της Αυστρίας και με μέγεθος μόλις 1,98 τετραγωνικά μικρόμετρα κατέχει πλέον επίσημα το Παγκόσμιο Ρεκόρ Γκίνες για τον μικρότερο κωδικό QR στον κόσμο.
Μπορεί να σας εκπλήσσει, αλλά ο κώδικας QR υπάρχει εδώ και 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 βελτιστοποιήσουν την επισήμανση των ανταλλακτικών αυτοκινήτων. Αλλά ενώ οι γραμμωτοί κώδικες είναι οπτικές εικόνες αναγνώσιμες από μηχανήματα που συνδέονται με μεμονωμένα αντικείμενα, οι κωδικοί QR αποθηκεύουν σημαντικά περισσότερα δεδομένα. Έτσι ενσωματώνουν τόσους πολλούς διαφορετικούς τύπους πρόσθετων πληροφοριών. Όπως τοποθεσία, στοιχεία αναγνώρισης, ακόμη και παρακολούθηση ιστού. Μέσα σε λίγα χρόνια, η τεχνολογία επεκτάθηκε για να βοηθήσει έναν ολοένα 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 σε μέγεθος μικρομέτρου που δημιουργήθηκε από ερευνητές στο TU Wien δεν έχει σκοπό να κατευθύνει το smartphone σας στο μενού 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 σε μια δήλωση ο επιστήμονας υλικών Paul Mayrhofer . «Αλλά αυτό δεν είναι καν το πραγματικά αξιοσημείωτο κομμάτι. Οι δομές σε μικρομετρική κλίμακα δεν είναι κάτι ασυνήθιστο σήμερα – είναι ακόμη και δυνατή η κατασκευή μοτίβων 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 για τον εντοπισμό ενός υλικού αρκετά ανθεκτικού ώστε να χρησιμοποιείται επανειλημμένα σε ατομικό επίπεδο. Η απάντηση ήρθε με τη μορφή εξαιρετικά λεπτών, σταθερών κεραμικών μεμβρανών που παραδοσιακά χρησιμοποιούνται για την επικάλυψη 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 το μήκος κύματος του ορατού φωτός. Αυτό καθιστά κυριολεκτικά αδύνατο να το δει κανείς όχι μόνο με το ανθρώπινο μάτι, αλλά και με τον περισσότερο οπτικό εξοπλισμό. Οι ερευνητές το παρομοίασαν με χέρια τόσο σκληρά όσο το πόδι ενός ελέφαντα που προσπαθούν να ψηλαφήσουν την γραφή Braille. Εδώ είναι που η ηλεκτρονική μικροσκοπία απέκτησε κρίσιμη σημασία για το έργο. Με την απεικόνιση και την αλλαγή μεγέθους του κώδικα QR σε μια οθόνη υπολογιστή, η ομάδα μπόρεσε να βγάλει τις κάμερες των smartphone της και να σαρώσει με επιτυχία τα δεδομένα.
Η αποθήκευση δεδομένων είναι ήδη ζωτικής σημασίας για τη σημερινή κοινωνία και με την πάροδο του χρόνου θα γίνει ακόμη πιο σημαντική — αλλά ο χρόνος δεν είναι με το μέρος των περισσότερων σύγχρονων επιλογών αποθήκευσης. Παρά το γεγονός ότι περιέχουν τεράστιες ποσότητες πληροφοριών, οι φυσικές μορφές όπως οι μονάδες Blu-ray και ακόμη και οι μονάδες SSD τελικά φθείρονται.
«Ζούμε στην εποχή της πληροφορίας, κι όμως αποθηκεύουμε τις γνώσεις μας σε μέσα ενημέρωσης που είναι εκπληκτικά βραχύβια», δήλωσε ο ερευνητής υλικών Αλεξάντερ Κίρνμπαουερ.
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, πρόκειται για μια ιστορία που έχει κλείσει: παρόμοια με τους προϊστορικούς πολιτισμούς που χάραζαν πληροφορίες σε πέτρα, οι επιστήμονες κάνουν τώρα σχεδόν πανομοιότυπες εργασίες – απλώς σε πολύ, πολύ μικρότερη κλίμακα. Η ομάδα εκτιμά ότι μια περιοχή ίση με ένα φύλλο χαρτιού εκτυπωτή θα μπορούσε να περιέχει πάνω από 2 terabytes δεδομένων εάν εκτυπωνόταν με τους κωδικούς QR τους.
«Με τα κεραμικά μέσα αποθήκευσης, ακολουθούμε μια παρόμοια προσέγγιση με αυτή των αρχαίων πολιτισμών, των οποίων οι επιγραφές μπορούμε ακόμα και σήμερα να διαβάσουμε», πρόσθεσε ο Kirnbauer. «Γράφουμε πληροφορίες σε σταθερά, αδρανή υλικά που μπορούν να αντέξουν στο πέρασμα του χρόνου και να παραμείνουν πλήρως προσβάσιμα στις μελλοντικές γενιές».
