Viyana Teknik Üniversitesinden mühendislerin veri depolama teknolojisi şirketi Cerabyte ortaklığında geliştirdikleri yeni QR kodu sadece elektron mikroskobuyla görülebilecek kadar küçük. QR kodu sadece 1,98 mikrometrekarelik bir alanı kaplıyor; kodun her bir pikseli sadece 49 nanometre genişliğinde olup çoğu bakteriden bile daha küçük. Kodun telefona okutulmasıyla çalışmanın başarıyla gerçekleştiği doğrulandı ve Guinness Rekorlar Kitabı’na girdi.
Araştırmacılara göre, bu teknoloji uzun vadeli veri depolama için muazzam bir potansiyele sahip olabilir. Çünkü geleneksel manyetik veya elektronik veri depolama sistemlerinin ömrü genellikle sadece birkaç yıl ancak bilgi, seramik malzemelere bit bit yazılırsa, yüzyıllarca hatta binlerce yıl boyunca dayanabilir.
Kodun geliştirilmesinde doğru malzeme seçimi bu süreçteki en kritik faktörlerden biri. Kod, ince bir seramik film üzerine odaklanmış iyon demeti (FIB) ile ızgara deseninin kazınmasıyla oluşturuldu. FIB, malzemelerin nano ölçekte görüntülenmesi, hassas bir şekilde aşındırılması (kesilmesi) ve malzeme biriktirilmesi için yüksek enerjili iyonları kullanan bir yöntem. Oluşturulan yeni kod, bir önceki dünya rekorunun yaklaşık yüzde 37’si büyüklüğünde ve standart bir QR kodun (2 cm²) ise sadece milyonda 4’ü (0,0000004%) kadar.
Pikseller görünür ışığın dalga boyundan daha küçük olduğu ve ışık dalgaları bu mikro detaylar tarafından yansıtılamadığı için, kod optik bir mikroskopla bile görülemiyor. Onu ancak, pikometre ölçeğinde dalga boyuna sahip elektron demetleri gönderen bir elektron mikroskobu çözümleyebiliyor.
Viyana Teknik Üniversitesi (TU Wien) mühendisleri bu yöntemle, tek bir A4 kağıdı boyutundaki seramik yüzeye 2 terabayttan fazla veri sığdırılabileceğini öngörüyor. Bu, çoğu dizüstü bilgisayarın kapasitesinden daha fazla verinin bir kağıt boyutuna sığması demek. Aynı alan standart QR kodlarla doldurulsaydı sadece 2,5 kilobayt (yaklaşık bir sayfalık düz metin) veri saklanabilirdi.
Binlerce yıl veri depolayabilir
Geliştiriciler, rekor kıran boyutunun yanı sıra, kodun asıl etkileyici yanının dayanıklılığı olduğunu belirtiyor. Live Science’ın haberine göre, TU Wien İnce Film Malzeme Bilimi Araştırma Grubu Başkanı Paul Mayrhofer, “Mikrometre ölçeğindeki yapılar bugün sıra dışı değil; hatta tekil atomlardan desenler oluşturmak bile mümkün. Ancak bu durum tek başına kararlı ve okunabilir bir kod oluşturmaya yetmiyor.” dedi.
Sabit diskler ve SSD’ler gibi manyetik depolama çözümleri yaklaşık on yıl sonra bozulma eğilimi gösterirken, CD ve DVD gibi optik ortamlar yalnızca 30 yıl dayanabiliyor. Sonuç olarak, daha kararlı bir çözüm bulunmazsa bugünün tüm dijital verileri zamanla yok olma riski taşıyor.
Bozulma potansiyeli nedeniyle mühendisler, QR kodlarını bir seramik bileşiği olan krom nitrür filminden yapmaya karar verdi. Seramikler, ekstrem koşullar altında bile stabil kalmalarıyla tanınır; bu yüzden yüksek performanslı kesici takımlarda kullanılır. Mühendisler, bu QR kodun sakladığı verilerin binlerce yıl korunabileceğini söylüyor.
Daha çevreci bir çözüm mü?
Küçük seramik QR kodların bir diğer avantajı ise verileri korumak için enerji girişine veya soğutmaya ihtiyaç duymaması. Buna karşılık veri merkezleri, sunucuları çalıştırmak ve aşırı ısınmayı önlemek için sürekli elektriğe ihtiyaç duyar. Uluslararası Enerji Ajansı’na göre, bu merkezler 2024 yılında dünya elektrik tüketiminin yaklaşık yüzde 1,5’ini oluşturdu.
Yapay zekanın (AI) hızla yayılmasıyla bağımlılığımız artarken, karbon tüketen devasa veri merkezlerine çevre dostu bir alternatif bulunması aciliyet taşıyor. Araştırma firması IDC, dünyanın bir yılda ürettiği veri miktarının 2024’te 173,4 zettabayttan (173,4 milyar TB) 2029’da 527,5 zettabayta çıkarak üç katına ulaşacağını tahmin ediyor.
Mühendisler şu anda QR kodları için farklı malzemeleri, yazma hızını artıracak teknikleri ve endüstriyel ölçekte üretim yöntemlerini araştırıyor. Ayrıca seramik filmlere QR kodlardan daha karmaşık veri yapılarının yazılıp yazılamayacağını test etmek istiyorlar.
Kaynak: 2N News, TU Wien