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发布时间:2026-05-29
二维码能有多小?近期,奥地利维也纳工业大学与德国赛拉比特数据存储公司合作,在陶瓷薄膜上成功雕刻出面积仅1.977平方微米的二维码。这项微观存储领域的突破,被确认为目前全球最小的二维码。近期,奥地利维也纳工业大学(TU Wien)的研究团队近日宣布,他们在一层陶瓷薄膜上“刻出”了目前世界上最小的二维码,并因此获得吉尼斯世界纪录认证。 这一二维码面积仅为1.98平方微米,比许多细菌还要小,单个像素尺寸只有49纳米,展现出极高精度的纳米级结构加工能力。
二维码本身是一种高效、紧凑的二维数据存储形式,TU Wien团队则将这一理念推进到了显微世界。 这枚二维码由研究人员利用聚焦离子束技术(用高速聚焦的离子流精准轰击材料表面,从而在微观世界里完成“切割”或“雕刻”图案的操作),刻写在一种耐高温、抗腐蚀的金属陶瓷材料——氮化铬薄膜上。这种材料常用于高性能切削刀具的涂层,具备极高的稳定性。由于结构尺寸远小于可见光波长,这一纳米二维码已经无法通过普通光学显微镜观察,科研人员必须借助先进的电子显微镜才能读取其中存储的数据。

研究团队指出,在纳米尺度上构建仅由数个原子组成的结构已经不再是难题,但单个原子并不足以提供长期稳定的数据存储能力。 TU Wien材料科学与技术研究所教授保罗·迈尔霍弗表示,他们成功制备出一种稳定的纳米级二维码结构,只要配备合适的读取设备,即可反复解码,而不会因结构不稳定而失真。
为实现这一目标,TU Wien与初创公司 Cerabyte 合作,开发出一种可在极端环境下保持稳定的陶瓷薄层材料。 为何选择陶瓷薄膜作为存储载体?迈尔霍费尔解释说,陶瓷薄膜在化学和热学上都极其稳定。传统电子存储的电学状态会随着时间推移衰减,而陶瓷以物理比特(微小的坑洞等物理结构)的形式存储信息,能够抵抗扩散、腐蚀与老化,无需任何能量输入便可使数据在极长时间内保持稳定,彻底摆脱了能源依赖。理论上,这种存储方式可实现数千年的数据保存,解决了长期归档数据易丢失、高能耗的行业痛点。此外,这种存储方式的容量也十分可观,一个成年人手掌大小的陶瓷存储盒(100×100×20毫米),理论上可存储约290TB(太字节)的原始数据,相当于约72个4TB移动硬盘的总存储量。在理论上,如此设计的存储介质可达到前所未有的存储密度——一张A4纸大小的陶瓷载体上,最多可容纳超过2TB的数据。 与传统电子存储介质不同,这种陶瓷薄膜被设计为近乎“不可摧毁”,既不需要通电维持数据,也无需定期维护即可长期保存信息。
TU Wien研究人员亚历山大·基恩鲍尔强调,当今大量数字信息存储在各类介质上,但其中相当一部分在几年或几十年后可能变得难以或无法读取。 相比之下,古代文明在石头上刻下的文字和图像历经千年仍可辨识,这凸显出现代信息社会在长期存档方面的脆弱性——如果不持续投入巨大能耗进行数据迁移和刷新,人类当前的海量数据有“集体遗忘”的风险。
在研究者看来,陶瓷材料为长期数据保存提供了一条可行路径,可实现跨越数百年甚至上千年的信息存储。 TU Wien的合作伙伴 Cerabyte 正在开发基于陶瓷的高密度存储方案,目标是实现拍字节级的数据容量。 存储巨头西部数据已对这家奥地利初创公司进行战略投资,被视为业界对陶瓷纳米层存储技术潜力的积极信号,而非昙花一现的概念炒作。
基恩鲍尔表示,他们对陶瓷存储介质的追求在某种意义上与古代在石头上刻字的做法非常相似。 不同的是,现代技术可以在稳定、惰性的材料中以远高于石刻的信息密度写入数字化数据,使之经受时间考验,并“原封不动”地留给未来世代读取。
目前,这项技术仍处于实验室验证阶段。迈尔霍费尔坦言:“目前的主要挑战在于,如何进一步提升写入速度、扩大制备面积并研发出更高效实用的读取方法。将实验室级别的演示成果推向工业应用,是下一阶段的核心任务。”




















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