Desarrollan el QR más pequeño del mundo, más pequeño que una bacteria

Un equipo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Viena, en colaboración con la empresa de almacenamiento de datos Cerabyte, desarrolló un código QR tan pequeño que solo puede ser observado con un microscopio electrónico. Este código mide apenas 1.98 micrómetros cuadrados, lo que lo convierte en el más pequeño del mundo, superando el tamaño de la mayoría de las bacterias. Este hito fue oficialmente reconocido por el Guinness World Records.

Más allá de su tamaño, este avance tiene importantes implicaciones para el almacenamiento a largo plazo de datos. Las tecnologías de almacenamiento tradicionales, como los discos magnéticos o los sistemas electrónicos, suelen degradarse en pocos años. En cambio, la información grabada en materiales cerámicos ultraestables podría preservarse durante cientos o incluso miles de años.

Estabilidad y legibilidad a escala nanométrica

El profesor Paul Mayrhofer, del Instituto de Ciencia de Materiales y Tecnología de la Universidad Tecnológica de Viena, comentó: "La estructura que hemos creado es tan fina que no puede ser vista con microscopios ópticos. Sin embargo, lo realmente notable es que hemos logrado crear un código QR que es a la vez pequeño, estable y repetidamente legible".

A escalas extremadamente pequeñas, los átomos pueden cambiar de posición o llenar huecos, lo que podría borrar los datos almacenados. "Lo que hemos hecho es algo fundamentalmente diferente", explicó Mayrhofer. "Hemos creado un código QR que es pequeño, pero estable y legible".

Materiales cerámicos para un almacenamiento duradero

El secreto de este logro radica en el material utilizado. Erwin Peck y Balint Hajas, investigadores involucrados en el proyecto, explicaron que se especializan en películas cerámicas delgadas, como las utilizadas para recubrir herramientas de corte de alto rendimiento. Para estas herramientas, es esencial que los materiales se mantengan estables y duraderos incluso en condiciones extremas. Esto los convierte en ideales para el almacenamiento de datos.

Mediante el uso de haces de iones enfocados, los investigadores grabaron el código QR en una delgada capa cerámica. Cada píxel mide solo 49 nanómetros, aproximadamente diez veces más pequeño que la longitud de onda de la luz visible. Por lo tanto, el patrón es completamente invisible en condiciones normales y no puede ser resuelto con luz visible. Sin embargo, al ser observado con un microscopio electrónico, el código QR puede ser leído de manera clara y confiable.

La capacidad de almacenamiento es igualmente impresionante. Más de 2 terabytes de datos podrían caber en el área de una sola hoja de papel A4 utilizando este método. A diferencia de los sistemas de almacenamiento convencionales, estos portadores de datos cerámicos pueden permanecer intactos indefinidamente y no requieren energía para mantener la información almacenada.

Un nuevo enfoque para la preservación de datos a largo plazo

El investigador Alexander Kirnbauer expresó: "Vivimos en la era de la información, pero almacenamos nuestro conocimiento en medios que son sorprendentemente efímeros". Los dispositivos de almacenamiento magnéticos y electrónicos suelen perder datos después de solo unos años, especialmente sin un suministro continuo de energía, refrigeración y mantenimiento. En contraste, las civilizaciones antiguas grabaron su conocimiento en piedra, lo que les permitió sobrevivir durante miles de años.

"Con los medios de almacenamiento cerámicos, estamos siguiendo un enfoque similar al de las culturas antiguas, cuyas inscripciones aún podemos leer hoy", agregó Kirnbauer. "Escribimos información en materiales estables e inertes que pueden soportar el paso del tiempo y permanecer completamente accesibles para las futuras generaciones".

Otra gran ventaja es la eficiencia energética. A diferencia de los modernos centros de datos que requieren una considerable cantidad de electricidad y refrigeración, el almacenamiento basado en cerámica puede preservar información sin necesidad de un suministro energético continuo, lo que ayuda a reducir el impacto ambiental.

Récord de Guinness y aplicaciones futuras

El proceso de verificación del código QR que establece el récord y su lectura mediante microscopio electrónico se llevó a cabo conjuntamente por la Universidad Tecnológica de Viena y Cerabyte ante testigos. La Universidad de Viena actuó como verificador independiente. La Universidad Tecnológica de Viena proporcionó instalaciones avanzadas de ciencia de materiales junto con los microscopios electrónicos de alta resolución en su centro USTEM. El resultado ha sido oficialmente reconocido por Guinness, con el nuevo código QR midiendo solo el 37% del tamaño del anterior poseedor del récord.

"El récord mundial ahora confirmado es solo el comienzo de un desarrollo muy prometedor", afirmó Alexander Kirnbauer. "Ahora buscamos utilizar otros materiales, aumentar las velocidades de escritura y desarrollar procesos de fabricación escalables para que el almacenamiento de datos cerámico pueda ser utilizado no solo en laboratorios, sino también en aplicaciones industriales. Al mismo tiempo, estamos investigando cómo estructuras de datos más complejas —más allá de simples códigos QR— pueden ser grabadas de manera robusta, rápida y eficiente en energía en películas cerámicas y leídas de manera confiable".

Este trabajo apunta hacia un futuro más sostenible para el almacenamiento de datos, donde la información puede ser preservada de manera segura a largo plazo con un mínimo uso de energía.

Temas