एक क्यूआर कोड को सूक्ष्म जीव के आकार में छोटा करके, वियना यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी (टीयू विएन) और जर्मन-ऑस्ट्रियाई स्टार्ट-अप सेराबाइट के शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि डिजिटल दुनिया का भविष्य सिरेमिक पर निर्भर हो सकता है, जो मनुष्यों के लिए ज्ञात सबसे पुरानी और सबसे टिकाऊ सामग्रियों में से एक है।
3 दिसंबर को टीम ने एक सुरक्षित स्थान हासिल किया गिनीज वर्ल्ड रिकॉर्ड दुनिया के सबसे छोटे QR कोड के लिए. लगभग 2 वर्ग माइक्रोमीटर में फैला यह कोड पिछले रिकॉर्ड धारक के आकार का लगभग एक तिहाई है और एक जीवाणु से भी छोटा है। जबकि छवि अपने आप में एक उपलब्धि है, टीम के तरीके मनुष्यों को अपनी डिजिटल विरासत को संग्रहीत करने का एक नया तरीका भी प्रदान करते हैं।
इस परियोजना का नेतृत्व टीयू विएन में सामग्री विज्ञान और प्रौद्योगिकी संस्थान के प्रमुख पॉल मेयरहोफर ने शोधकर्ताओं इरविन पेक और बालिंट हाजस के साथ किया था। और वे डेटा सड़ांध से प्रेरित थे: चुंबकीय और इलेक्ट्रॉनिक भंडारण मीडिया का अपरिहार्य क्षय।
हार्ड ड्राइव और चुंबकीय टेप जैसे वर्तमान भंडारण समाधान लगभग 10 से 30 वर्षों तक चलते हैं। उन्हें संचालित करने और ठंडा करने के लिए बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है, और नुकसान को रोकने के लिए उनके द्वारा संग्रहीत डेटा को नए हार्डवेयर में कॉपी करने की आवश्यकता होती है। टीयू वीन टीम ने स्थायी और शून्य-ऊर्जा विकल्प के रूप में सिरेमिक-आधारित भंडारण की खोज की।
कोड बनाने के लिए, शोधकर्ताओं ने परमाणु-स्केल इंजीनियरिंग के पक्ष में पारंपरिक मुद्रण तकनीकों को छोड़ दिया, विशेष रूप से फोकस्ड आयन बीम मिलिंग नामक तकनीक को।
उन्होंने क्रोमियम नाइट्राइड की 15-एनएम-मोटी परत में लेपित एक ग्लास सब्सट्रेट के साथ शुरुआत की, एक सिरेमिक जो आमतौर पर औद्योगिक काटने वाले उपकरणों को कोट करने के लिए उपयोग किया जाता है क्योंकि यह बहुत कठोर होता है और गर्मी और संक्षारण का प्रतिरोध करने में उत्कृष्ट होता है। चाकू के रूप में विद्युत आवेशित परमाणुओं की एक धारा का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने क्यूआर कोड को सीधे सिरेमिक फिल्म में उकेरा।
29 x 29 ग्रिड में प्रत्येक व्यक्तिगत पिक्सेल केवल 49 एनएम मापा गया। चूँकि ये पिक्सेल दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से लगभग दस गुना छोटे थे, इसलिए मानक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप से कोड को देखना शारीरिक रूप से असंभव है। कार्य को सत्यापित करने के लिए, टीम ने वियना विश्वविद्यालय में एक कैलिब्रेटेड स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग किया, जो छोटी संरचनाओं को हल करने के लिए प्रकाश के बजाय इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करता है।
इस प्रयास से यह भी साबित हुआ कि सिरेमिक भंडारण 130 बिट प्रति वर्ग माइक्रोमीटर की सूचना घनत्व तक पहुंच सकता है, जिसका अर्थ है कि एक ए4 आकार की सिरेमिक शीट 2 टीबी से अधिक डेटा रख सकती है। यह वर्तमान में लगभग 20 बिट्स/μm के बीच है2 LTO-9 चुंबकीय टेप और 1,500-3,000 बिट्स/μm2 आधुनिक हार्ड ड्राइव का.
प्लास्टिक-आधारित टेप या चुंबकीय डिस्क के विपरीत, क्रोमियम नाइट्राइड रासायनिक रूप से निष्क्रिय और शारीरिक रूप से स्थिर है और बिना नष्ट हुए आग, पानी और सहस्राब्दियों तक जीवित रह सकता है। और क्योंकि डेटा को विद्युत चुम्बकीय अवस्थाओं के विन्यास में संग्रहीत करने के बजाय खोदा गया है, इसे बनाए रखने के लिए शक्ति की आवश्यकता नहीं है, संभावित रूप से बड़े कार्बन फुटप्रिंट वाले डेटा केंद्रों की आवश्यकता को दरकिनार कर दिया गया है।
हालाँकि इसे पुनः प्राप्त करने के लिए एक शक्तिशाली और महंगे माइक्रोस्कोप की आवश्यकता होती है, हालाँकि टीम ने कहा है कि वह इस उद्देश्य के लिए औद्योगिक उपयोग के लिए उच्च गति वाले लेजर लेखन और ऑप्टिकल रीडिंग सिस्टम विकसित कर रही है।
यह उपलब्धि माइक्रोसॉफ्ट के प्रोजेक्ट सिलिका के समान है, जहां शोधकर्ता लंबे समय तक चलने वाले उच्च-घनत्व डेटा भंडारण को विकसित करने के उद्देश्य से उच्च गति वाले लेजर का उपयोग करके ग्लास की परतों में डेटा को एन्कोड कर रहे हैं।
