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TU Wien: Unsichtbarer QR-Code könnte 2 TB auf A4-Blatt speichern

Forscher der TU Wien haben einen QR-Code mit nur 49 Nanometer breiten Zellen gebaut. Auf einem A4-Blatt ließen sich damit rund 2 Terabyte speichern.

A microscopic QR code with cells only 49 nanometres wide, shown beside an A4 sheet of paper for scale.
Bild: ギズモード・ジャパン

An der TU Wien ist ein QR-Code entstanden, der so klein ist, dass ihn keine Smartphone-Kamera lesen kann. Laut dem Forschungsteam messen die Gitterzellen nur etwa 49 Nanometer, der Code ist also kleiner als ein typisches Bakterium. Er hält den Guinness-Weltrekord als kleinster funktionierender QR-Code und ist 37 Prozent kleiner als der bisherige Bestwert.

Wozu ein solcher Mini-Code?

Es geht um Datenspeicherung. Lassen sich die winzigen Codes in ein stabiles Medium einprägen, fänden auf einer Fläche von der Größe eines A4-Blatts etwa 2 Terabyte Platz. Ein solches Medium braucht weder zum Erhalt noch zum Auslesen Energie.

Für die Archivierung eignen sich QR-Codes wegen ihrer eingebauten Fehlerkorrektur, weshalb ein bekritzelter Aufkleber oft noch funktioniert. Das Format unterstützt zudem vier Kodierungsarten: numerisch, alphanumerisch, binär im Byte-Format und Kanji. Gegenüber UTF-8 ist es für Text nicht überlegen. Archive sollen jedoch Jahrzehnte oder Jahrhunderte überdauern, weit länger als magnetische oder elektronische Speicher, und dafür ist die Robustheit des Formats attraktiv.

Grenzen des Ansatzes

Der Haken liegt in der Lesetechnik. Sichtbares Licht hat Wellenlängen von etwa 380 bis 750 nm, die einzelnen Zellen sind daher für ein Lichtmikroskop zu klein. Nötig ist ein Elektronenmikroskop.

Theoretisch ginge es noch kleiner. Das gängige Minimalformat, Version 1, ist ein Raster aus 21×21 Feldern. Bei einem Atomradius von meist 0,1 bis 0,2 nm käme eine Variante aus einzelnen Atomen auf etwa 2,1 bis 4,2 nm Kantenlänge. Paul Mayrhofer, Professor am Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie der TU Wien, hält das für machbar, aber unpraktisch: Einzelne Atome bleiben nicht zuverlässig an ihrem Platz, weshalb atomare Speicherung grundsätzlich unzuverlässig wäre.

Der Code des Teams liegt deshalb mindestens eine Größenordnung darüber, mit 49-nm-Zellen, und funktioniert unter dem Elektronenmikroskop zuverlässig. Vorerst ist das eher ein Weg für die Langzeitarchivierung als eine Technik für den Alltag.

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Schlagwörter:tu wienqr codedata storagenanotechnologyarchival storage

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