QR Code menor que uma bactéria promete preservar dados por milênios; entenda

Uma equipe internacional de pesquisadores desenvolveu um QR code microscópico que representa um avanço significativo na miniaturização de sistemas de armazenamento de dados. O código ocupa apenas 1,98 micrômetros quadrados, uma área menor que a de muitas bactérias.

O projeto foi conduzido por cientistas da Universidade Técnica de Viena, na Áustria, em parceria com a empresa de armazenamento de dados Cerabyte. O resultado entrou recentemente para o Guinness World Records como o menor QR code já produzido.

Segundo Paul Mayrhofer, pesquisador do Instituto de Ciência e Tecnologia de Materiais da universidade e integrante da equipe, um dos desafios ao trabalhar com estruturas tão pequenas é garantir que elas permaneçam estáveis ao longo do tempo. Isso porque, em escalas microscópicas, os átomos podem se deslocar ou se reorganizar, alterando o padrão e comprometendo a leitura das informações.

“Criamos um código QR extremamente pequeno, mas que permanece estável e pode ser lido repetidamente”, afirmou o pesquisador em comunicado divulgado em fevereiro.

Foto: TU Viena

Estrutura microscópica

O QR code é invisível a olho nu e também não pode ser observado com microscópios ópticos convencionais. Para visualizá-lo e decodificá-lo, é necessário utilizar um microscópio eletrônico, capaz de identificar estruturas em escala nanométrica.

Para produzir o código, os cientistas utilizaram feixes de íons focalizados, uma técnica de nanofabricação que permite gravar padrões extremamente precisos em materiais sólidos. A tecnologia, segundo os pesquisadores, pode abrir caminho para novas soluções de armazenamento de dados de longo prazo, capazes de preservar informações por séculos ou até milênios.

O padrão foi gravado em uma camada ultrafina de material cerâmico. Cada pixel mede cerca de 49 nanômetros, aproximadamente dez vezes menor que o comprimento de onda da luz visível, o que explica por que ele não pode ser observado com microscopia tradicional.

Em comparação com o recordista anterior, o microcódigo tem cerca de 37% do tamanho e corresponde a aproximadamente 0,0000004% da área de um QR code convencional de dois centímetros quadrados.

Estabilidade e durabilidade

Embora a fabricação de estruturas microscópicas já seja possível, o grande desafio da área está na estabilidade dos dados armazenados. Para resolver esse problema, os pesquisadores recorreram a filmes cerâmicos ultrafinos, materiais conhecidos pela resistência a condições extremas de temperatura, desgaste e corrosão.

No experimento, o código foi gravado em um composto cerâmico à base de nitreto de cromo, escolhido justamente por sua estabilidade estrutural. A estratégia pode ter implicações importantes para o futuro do armazenamento digital.

Atualmente, tecnologias como discos rígidos e unidades de estado sólido (SSD) tendem a apresentar degradação de dados após cerca de uma década, enquanto mídias ópticas, como CDs e DVDs, costumam durar algumas dezenas de anos. Materiais cerâmicos, por outro lado, podem manter registros preservados por períodos muito mais longos.

“Estamos adotando uma lógica semelhante à das civilizações antigas”, afirmou Alexander Kirnbauer, outro pesquisador envolvido no projeto. “Inscrições feitas em pedra ainda podem ser lidas milhares de anos depois.”

Alta densidade de armazenamento

Outro aspecto relevante da tecnologia é a alta densidade de dados que ela permite. De acordo com estimativas dos pesquisadores, se o método fosse aplicado em larga escala, seria possível armazenar mais de 2 terabytes de informação em uma área equivalente a uma única folha de papel A4.

Para comparação, a mesma área coberta por QR codes tradicionais da primeira geração comportaria cerca de 2,5 kilobytes de dados — o equivalente a uma página simples de texto.

Além da capacidade de armazenamento, o sistema também apresenta vantagem energética. Diferentemente de centros de dados modernos, que dependem de eletricidade constante para alimentar servidores e sistemas de resfriamento, informações gravadas em suportes cerâmicos podem permanecer preservadas sem consumo de energia.

A questão ganha relevância diante do crescimento acelerado da infraestrutura digital global. Estimativas citadas pela revista científica Live Science indicam que os data centers foram responsáveis por cerca de 1,5% do consumo mundial de energia em 2024.

Próximas etapas

Apesar do recorde mundial, os cientistas destacam que o microcódigo representa apenas um primeiro passo no desenvolvimento da tecnologia. As próximas etapas incluem testar novos materiais, tornar o processo de gravação mais rápido e desenvolver métodos que permitam a produção em escala industrial.

Os pesquisadores também avaliam a possibilidade de registrar estruturas de dados mais complexas do que QR codes em filmes cerâmicos. Caso essa abordagem avance, a miniaturização extrema poderá contribuir para enfrentar um dos principais desafios da era digital: garantir que o conhecimento produzido atualmente permaneça acessível para as futuras gerações.

Informações: Revista Galileu

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