
世界上最小的二维码只有电子显微镜才能看到。图片来源:维也纳理工大学
研究团队创下世界最小二维码纪录,突破到纳米级别并实现长久数据存储
维也纳技术大学与Cerabyte联合制造的1.98平方微米二维码已被《吉尼斯世界纪录》正式确认
维也纳技术大学与Cerabyte突破二维码极限维也纳技术大学(TU Wien)与数据存储公司Cerabyte近日完成了一项突破性实验,成功制备出尺寸仅为1.98平方微米的二维码——这是已知的最小二维码。该尺寸比大多数细菌还要小,仅靠光学显微镜无法观察到,必须使用电子显微镜才能被识别。该成果已获得《吉尼斯世界纪录》官方认证,并登载至吉尼斯大全。
“我们制造的结构精细到连光学显微镜都无法看到,” TU Wien材料科学技术研究所的Paul Mayrhofer教授指出。“但真正令人惊叹的并不是尺寸,而是其在纳米尺度上的稳定性和可读性。”
“在极小尺度下,原子可能因迁移或填补空隙而导致数据被抹掉。我们做的工作是从根本上改变了这一点,”Mayrhofer进一步解释,“我们制造了一个既微小又稳定、可重复读取的二维码。”
陶瓷材料赋能长久数据存储核心突破在于使用的陶瓷薄膜材料。Erwin Peck和Balint Hajas两位研究人员表示:
“我们研究的薄陶瓷膜常用于高性能切削工具的涂层。这类材料在极端条件下依旧保持稳定和耐久性——这正是实现持久数据存储所需的关键。”
研究团队利用聚焦离子束在薄陶瓷层上刻蚀二维码。每个像素仅为49纳米,约为可见光波长的十分之一。由于尺寸过小,在常规条件下完全不可见,也无法用可见光分辨。然而,使用电子显微镜即可清晰可靠地读取二维码。
该二维码在单张A4纸的面积内即可容纳超过2 TB的数据,远超传统磁盘或电子存储设备。最重要的是,这种陶瓷数据载体可以无限期保持完整,无需任何能量投入来维持数据。
新思路:从古代石碑到未来数据Alexander Kirnbauer教授指出:
“我们生活在信息时代,却用寿命极短的介质存储知识。磁性和电子存储设备在几年的时间内就可能因无电、无冷却或维护不足而失去数据。”
“与古代文明在石碑上雕刻知识相似,我们正将信息写入稳定、惰性的陶瓷材料,使其能够经受时间的考验,并长期保持可访问。”
“另一大优势是能源效率。与现代需要大量电力和冷却的数据中心相比,陶瓷存储可以在没有持续能量输入的情况下保持信息,从而显著降低环境影响。”
吉尼斯记录与未来前景此次二维码的制作与验证流程在TU Wien与Cerabyte共同完成,且在独立证人面前完成。维也纳大学担任了第三方独立验证机构。TU Wien提供了先进的材料科学实验室以及USTEM中心的高分辨率电子显微镜。新记录的二维码尺寸仅为前一记录的37%,标志着一项非常有前景的技术迈出了第一步。
“确认的世界纪录仅仅是一个起点,”Kirnbauer表示,“我们将进一步探索其他材料、提升写入速度,并开发可扩展的制造工艺,使陶瓷数据存储既能在实验室里使用,也能在工业层面上落地。”
“与此同时,我们正在研究如何将更复杂的数据结构—远超简单二维码—稳健、快速、能耗低地写入陶瓷薄膜,并确保可靠读取。”
结语这项研究为数据存储提供了一条更可持续的未来路径。通过将信息写入高稳定性的陶瓷材料,数据可以在几乎无需能量投入的情况下安全长久地保存,极大降低对能源和环境的影响,为全球信息安全与长久存档奠定坚实基础。
勇编撰自论文"Vienna University of Technology".2025相关信息,文中配图若未特别标注出处,均来源于自绘或公开图库。