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發布時間:2026-05-29
二維碼能有多小?近期,奧地利維也納工業大學與德國賽拉比特數據存儲公司合作,在陶瓷薄膜上成功雕刻出面積僅1.977平方微米的二維碼。這項微觀存儲領域的突破,被確認為目前全球最小的二維碼。近期,奧地利維也納工業大學(TU Wien)的研究團隊近日宣布,他們在一層陶瓷薄膜上“刻出”了目前世界上最小的二維碼,并因此獲得吉尼斯世界紀錄認證。 這一二維碼面積僅為1.98平方微米,比許多細菌還要小,單個像素尺寸只有49納米,展現出極高精度的納米級結構加工能力。
二維碼本身是一種高效、緊湊的二維數據存儲形式,TU Wien團隊則將這一理念推進到了顯微世界。 這枚二維碼由研究人員利用聚焦離子束技術(用高速聚焦的離子流精準轟擊材料表面,從而在微觀世界里完成“切割”或“雕刻”圖案的操作),刻寫在一種耐高溫、抗腐蝕的金屬陶瓷材料——氮化鉻薄膜上。這種材料常用于高性能切削刀具的涂層,具備極高的穩定性。由于結構尺寸遠小于可見光波長,這一納米二維碼已經無法通過普通光學顯微鏡觀察,科研人員必須借助先進的電子顯微鏡才能讀取其中存儲的數據。

研究團隊指出,在納米尺度上構建僅由數個原子組成的結構已經不再是難題,但單個原子并不足以提供長期穩定的數據存儲能力。 TU Wien材料科學與技術研究所教授保羅·邁爾霍弗表示,他們成功制備出一種穩定的納米級二維碼結構,只要配備合適的讀取設備,即可反復解碼,而不會因結構不穩定而失真。
為實現這一目標,TU Wien與初創公司 Cerabyte 合作,開發出一種可在極端環境下保持穩定的陶瓷薄層材料。 為何選擇陶瓷薄膜作為存儲載體?邁爾霍費爾解釋說,陶瓷薄膜在化學和熱學上都極其穩定。傳統電子存儲的電學狀態會隨著時間推移衰減,而陶瓷以物理比特(微小的坑洞等物理結構)的形式存儲信息,能夠抵抗擴散、腐蝕與老化,無需任何能量輸入便可使數據在極長時間內保持穩定,徹底擺脫了能源依賴。理論上,這種存儲方式可實現數千年的數據保存,解決了長期歸檔數據易丟失、高能耗的行業痛點。此外,這種存儲方式的容量也十分可觀,一個成年人手掌大小的陶瓷存儲盒(100×100×20毫米),理論上可存儲約290TB(太字節)的原始數據,相當于約72個4TB移動硬盤的總存儲量。在理論上,如此設計的存儲介質可達到前所未有的存儲密度——一張A4紙大小的陶瓷載體上,最多可容納超過2TB的數據。 與傳統電子存儲介質不同,這種陶瓷薄膜被設計為近乎“不可摧毀”,既不需要通電維持數據,也無需定期維護即可長期保存信息。
TU Wien研究人員亞歷山大·基恩鮑爾強調,當今大量數字信息存儲在各類介質上,但其中相當一部分在幾年或幾十年后可能變得難以或無法讀取。 相比之下,古代文明在石頭上刻下的文字和圖像歷經千年仍可辨識,這凸顯出現代信息社會在長期存檔方面的脆弱性——如果不持續投入巨大能耗進行數據遷移和刷新,人類當前的海量數據有“集體遺忘”的風險。
在研究者看來,陶瓷材料為長期數據保存提供了一條可行路徑,可實現跨越數百年甚至上千年的信息存儲。 TU Wien的合作伙伴 Cerabyte 正在開發基于陶瓷的高密度存儲方案,目標是實現拍字節級的數據容量。 存儲巨頭西部數據已對這家奧地利初創公司進行戰略投資,被視為業界對陶瓷納米層存儲技術潛力的積極信號,而非曇花一現的概念炒作。
基恩鮑爾表示,他們對陶瓷存儲介質的追求在某種意義上與古代在石頭上刻字的做法非常相似。 不同的是,現代技術可以在穩定、惰性的材料中以遠高于石刻的信息密度寫入數字化數據,使之經受時間考驗,并“原封不動”地留給未來世代讀取。
目前,這項技術仍處于實驗室驗證階段。邁爾霍費爾坦言:“目前的主要挑戰在于,如何進一步提升寫入速度、擴大制備面積并研發出更高效實用的讀取方法。將實驗室級別的演示成果推向工業應用,是下一階段的核心任務。”




















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