北京
来源：人民日报
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。“我们造出了微小、稳定且可反复读取的二维码，为人类信息的长期保存打开了全新可能。”项目负责人、维也纳工业大学材料科学与技术研究所教授保罗·迈尔霍费尔在接受本报记者采访时表示。
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。构成二维码的每个像素尺寸仅49纳米，约为可见光波长的1/10，肉眼无法捕捉其踪迹，但在电子显微镜下，图案清晰可辨。研究团队又用校准后的扫描电子显微镜对其进行独立验证，确认二维码可以被稳定识别。
迈尔霍费尔表示，打造“世界最小二维码”并非团队最初目标，而是研究过程中自然产生的结果。他们真正关注的是如何在极小尺度下，让信息结构长期稳定存在，并能够被可靠读取。“制造极小的微观结构并不难，但问题在于，极小尺度上，原子会移动位置或填补间隙，可能会使存储的数据丢失。如何在长时间内保持结构完整性和足够的读取对比度，一直是巨大挑战。”他表示，团队通过材料与制备工艺的创新，让微型二维码在电子显微镜下能够稳定读取，信息不会因时间推移而衰减，实现了纳米级结构与长期稳定性的结合。新研制的二维码不仅稳固，且可重复读取，其尺寸仅为原纪录保持者的37%。
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。
研究团队认为，这种基于纳米物理结构的存储方式，在未来并不会取代日常高速存储设备，更可能是作为一种“冷存储”技术，用于超长期、零能耗的归档场景。例如档案馆、博物馆、科研机构等需要长期保存重要数据的领域，都可能成为其潜在应用方向。同时，随着全球数据量不断增长，数据中心长期运行带来的能源消耗问题也日益受到关注，类似这种低能耗、长寿命的存储技术就能更好地应对这一难题。
北京工业大学物理与光电工程学院教授闫胤洲对本报记者表示，世界最小二维码的诞生体现了目前微纳制造领域的尖端技术水平，解决了传统难加工材料表面极小结构的制造难题，在显著提升存储密度的基础上使数据记录方式发生深刻变革，为大数据时代海量信息的低碳、超长寿命数据存储提供了全新解决方案。
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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