Fizycy z Australii i Czech stworzyli coś, co na pierwszy rzut oka wygląda na czystą sztukę dla sztuki, ale inżynieryjnie robi wrażenie. Mowa o najmniejszym kodzie QR na świecie. Ma on wymiary zaledwie 50 na 50 nanometrów, czyli mieści się w skali pojedynczego wirusa COVID-19. Żeby go w ogóle zobaczyć, potrzebujecie skaningowego mikroskopu tunelowego za grube miliony. Jednak po wyświetleniu na ekranie da się go zeskanować zwykłym smartfonem.
Wyjątkowo wąska igła i układanka z atomów
Spójrzcie na ludzki włos i wyobraźcie sobie, że dzielicie jego szerokość przez tysiąc. Dokładnie taką wielkość ma cały ten mikroskopijny kwadracik, nad którym głowili się naukowcy z Monash University oraz Czeskiej Akademii Nauk.
Dr Oleksandr Stetsovych i dr Benjamin Lowe postanowili utrzeć nosa dotychczasowym rekordzistom i zrobili coś, co jest prawie 800 razy mniejsze od poprzedniego najmniejszego kodu na świecie. Ich nowy kod QR zajmuje mniej więcej tyle miejsca, ile wynosił rozmiar zaledwie jednego piksela u starego lidera z Księgi Guinnessa.
Tutaj nie było miejsca na lasery czy klasyczny druk. Do gry wszedł precyzyjny skaningowy mikroskop tunelowy wyposażony w igłę o szerokości zaledwie kilku atomów. Naukowcy zbliżali tę igłę pokrytą atomami srebra do srebrnego podłoża, a te przeskakiwały na drugą stronę.
Żeby atomowe klocki nie rozleciały się w ułamku sekundy, w laboratorium musiał panować totalny kosmos. Wymagana była ultra-wysoka próżnia i ekstremalnie niskie temperatury. Najlepsze w tym wszystkim jest to, że maszyna pomogła tylko z ogólnym zarysem. Finał to była czysta, rzemieślnicza dłubanina. Dr Lowe przyznał wprost, że ostatnie atomy musieli przestawiać i wyrównywać ręcznie za pomocą aparatury, bo inaczej kod byłby krzywy i żaden telefon by go nie odczytał.
Jak zeskanować tak mały kod QR? To proste, trzeba go powiększyć
Zespół złożył już oficjalny wniosek do Księgi Rekordów Guinnessa i czeka na formalne potwierdzenie. Pomimo wszystkich barier, ten miniaturowy kod jest w stu procentach funkcjonalny. Procedura odczytu wygląda jednak dość komicznie w realiach codziennego użytkowania.
Zapomnijcie o szybkim wyciągnięciu telefonu w biegu. Najpierw trzeba odpalić gigantyczną aparaturę laboratoryjną, zrobić ekstremalne powiększenie obrazu z mikroskopu na monitorze i dopiero w ten ekran celujecie obiektywem swojego smartfona. Działa? Działa. Pytanie tylko, dokąd prowadzi ten najbardziej miniaturowy odnośnik w historii internetu.
Kod przekieruje was na stronę „SPM Pro Tips”, czyli międzynarodową inicjatywę skupioną wokół mikroskopii sond skanujących. To właśnie tam autorzy projektu dzielą się wiedzą o sprzęcie, którego użyli do tej atomowej układanki. Przy okazji można tam zobaczyć inne, równie oderwane od rzeczywistości projekty tej samej ekipy.
Chłopaki mają już na koncie sieć kagome w dwuwymiarowej strukturze metaloorganicznej o wymiarach 24 na 24 nanometry, a także coś dla fanów klasycznego gamingu. Prawdopodobnie najmniejszą na świecie rekonstrukcję gry Space Invaders.
Żeby obraz był pełny, trzeba wspomnieć o poprzednim rekordzie z lutego 2024 roku, który należał do TU Wien i firmy Cerabyte. Ich kod mierzył 1,98 mikrometra kwadratowego, a piksele miały rozmiar 49 nanometrów. I tu pojawia się kluczowa różnica, która stawia nowy wyczyn w nieco innym świetle. Tamten starszy kod od Cerabyte został stworzony na cieniutkiej warstwie ceramiki, dzięki czemu jest stabilny i trwały praktycznie w nieskończoność. Nie potrzebuje próżni ani chłodzenia kriogenicznego, żeby leżeć na biurku i zachować swoje właściwości.
Źródło: Monash University, TechRadar / Zdj. otwierające: Monash University