Unsichtbar, aber lesbar: TU Wien und Cerabyte entwickeln den kleinsten QR-Code der Welt
Ein Team der TU Wien und des Münchner Startups Cerabyte haben einen QR-Code entwickelt, der mit bloßem Auge völlig unsichtbar ist. Trotzdem lässt er sich zuverlässig lesen.
Stell dir vor, du hältst ein Objekt in der Hand, das kleiner ist als die meisten Bakterien in deinem Körper und trotzdem trägt es eine vollständige, lesbare Information in sich. Genau das haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität Wien zusammen mit dem Startup Cerabyte geschafft. Ihr QR-Code misst gerade einmal 1,98 Quadratmikrometer und ist damit offiziell der kleinste der Welt. Guinness World Records hat den Rekord geprüft und anerkannt.
Den bisherigen Rekord, der bei 5,38 Quadratmikrometern lag, unterbietet der neue Code um 63 Prozent. Er erreicht damit nur noch 37 Prozent der Größe seines Vorgängers.
Ionenstrahlen statt Tinte
Das Herzstück der Technologie ist ein ungewöhnliches Material: keramische Dünnfilme, wie man sie auch für die Beschichtung von Hochleistungswerkzeugen braucht. Auf dieser hauchdünnen Schicht aus Chromnitrid, die auf eine Glasscheibe aufgetragen wurde, frästen die Forschenden den QR-Code mit fokussierten Ionenstrahlen ein.
Quelle: TU Wien
Das Ergebnis ist ein Code aus 29 × 29 Modulen, bei dem die einzelnen Bildpunkte nur 49 Nanometer groß sind. Zum Vergleich: Die Wellenlänge sichtbaren Lichts ist etwa zehnmal größer. Kein Lichtmikroskop der Welt könnte diesen Code sichtbar machen, geschweige denn das bloße Auge.
Erst unter einem Elektronenmikroskop wird sichtbar, was die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler geleistet haben.
Warum die Kleinheit allein nichts wert wäre
Winzige Strukturen herzustellen ist in der modernen Forschung keine Besonderheit mehr. Der eigentliche Durchbruch liegt woanders. Der entscheidende Unterschied zu früheren Versuchen mit atomaren Strukturen: Einzelne Atome können diffundieren. Sie wandern auf andere Plätze, Lücken werden aufgefüllt, und die gespeicherte Information geht verloren. Die keramische Schicht hingegen bleibt stabil. Der Code lässt sich nicht nur einmal, sondern wiederholt und zuverlässig auslesen.
Datenspeicher für die Ewigkeit
Hinter dem Rekord steckt mehr als sportlicher Ehrgeiz. TU Wien und Cerabyte arbeiten seit Längerem gemeinsam an einer neuen Technik der Langzeitarchivierung: dem Einschreiben von Daten in beschichtete Glasscheiben. Die Vision dahinter ist ehrgeizig und angesichts der steigenden globalen Datenmenge dringend nötig.
Quelle: TU Wien
Herkömmliche Datenspeicher, ob magnetisch oder elektrisch, haben eine begrenzte Lebensdauer von oft nur wenigen Jahren. Sie brauchen ständig Strom, aktive Kühlung und regelmäßige Prüfung der Datenintegrität, damit die Informationen nicht verloren gehen. Keramische Datenspeicher dagegen benötigen weder Strom noch aktive Kühlung und die Keramikschicht selbst soll viele hundert Jahre halten. Im besten Fall, so die Forschenden, könnten Informationen gar Jahrtausende überdauern.
Die potenzielle Speicherdichte der Methode ist beeindruckend: Auf der Fläche einer A4-Seite könnte man auf diese Weise mehr als zwei Terabyte an Daten unterbringen. Das entspricht Tausenden von Filmen in hoher Auflösung.
Weltrekord als Startschuss
Cerabyte nutzt in seinem Labor derzeit noch weitaus größere Strukturen. Aktuell passen auf eine Scheibe mit einer Kantenlänge von knapp zehn Zentimetern rund drei Gigabyte Daten. Die Miniaturisierung, die der neue Weltrekord demonstriert, zeigt jedoch, wohin die Reise gehen könnte.
Wir wollen nun auch andere Materialien verwenden, die Schreibgeschwindigkeit erhöhen und skalierbare Herstellungsverfahren entwickeln, damit keramische Datenspeicher nicht nur im Labor, sondern auch in der Industrie eingesetzt werden können.
Gleichzeitig erforscht das Team, wie sich komplexere Datenstrukturen – weit über einfache QR-Codes hinaus – robust, schnell und energieeffizient in keramische Dünnfilme schreiben und zuverlässig auslesen lassen. Die Forschenden sprechen explizit von einem Weg zu einer klimafreundlicheren Datenzukunft, in der Informationen dauerhaft und mit minimalem Energieeinsatz gespeichert werden können.
Die Interessen sind vielfältig, gerne genieße ich einfach nur das Leben. Immer auf der Suche nach News aus den Bereichen Darts, Gaming, Filme und Serien.
Vom neuen iPhone bis zur Auferstehung der Mode aus den 80er-Jahren. Die Redaktion ordnet ein.
Alle anzeigen