Record du monde : le plus petit code QR au monde

L'Université technique de Vienne (TU Wien) est entrée dans le Livre Guinness des records avec son partenaire industriel Cerabyte — pour avoir produit et lu avec succès les plus petits codes QR jamais créés.

À quel point un code QR peut-il être petit ? Si petit qu’il n’est visible qu’au microscope électronique. Une équipe de recherche de l’Université technique de Vienne (TU Wien), en collaboration avec la société de stockage de données Cerabyte, vient de le démontrer. Ce code QR couvre une surface de seulement 1,98 micromètre carré, soit plus petit que la plupart des bactéries. Ce record a été homologué et inscrit au Livre Guinness des records.

Cette technologie recèle un potentiel énorme pour le stockage de données à long terme : les systèmes de stockage magnétiques ou électroniques classiques ont souvent une durée de vie de seulement quelques années. Mais si l’information est inscrite bit à bit dans des matériaux céramiques, elle peut perdurer pendant des siècles, voire des millénaires.

Aussi petit que possible — et aussi stable que possible

« La structure que nous avons créée est si fine qu'elle est totalement invisible au microscope optique », explique le professeur Paul Mayrhofer de l'Institut des sciences et technologies des matériaux de l'Université technique de Vienne (TU Wien). « Mais ce n'est pas là le plus remarquable. Les structures à l'échelle micrométrique sont aujourd'hui monnaie courante ; il est même possible de fabriquer des motifs composés d'atomes individuels. Cependant, cela ne suffit pas à obtenir un code stable et lisible. »

Les atomes individuels peuvent se diffuser, se déplacer, combler les espaces vides, et l'information stockée est alors perdue. « Ce que nous avons réalisé est fondamentalement différent », explique Mayrhofer. « Nous avons créé un code QR minuscule, mais stable et lisible à l'infini. »

Films céramiques minces

Un facteur crucial est le choix du matériau adéquat. « Nous menons des recherches sur des films céramiques minces, comme ceux utilisés pour le revêtement des outils de coupe haute performance », expliquent Erwin Peck et Balint Hajas, qui ont joué un rôle déterminant dans l'obtention du record du monde. « Pour les outils haute performance, il est essentiel que les matériaux restent stables et durables, même dans des conditions extrêmes. C'est précisément ce qui rend ces matériaux idéaux pour le stockage de données. »

À l'aide de faisceaux d'ions focalisés, l'équipe a gravé le code QR dans une fine couche de céramique. Les pixels individuels ne mesurent que 49 nanomètres, soit environ dix fois moins que la longueur d'onde de la lumière visible. Le code est donc totalement invisible ; ses détails sont imperceptibles à la lumière visible, tout comme il est fondamentalement impossible de percevoir les lettres du braille au toucher avec la plante du pied d'un éléphant. En revanche, observé au microscope électronique, le code QR a pu être lu avec précision.

La densité de stockage de cette méthode est remarquable : sur la surface d'une seule feuille de papier A4, plus de 2 téraoctets de données pourraient être stockés de cette manière — et contrairement aux supports de stockage conventionnels, ces supports de données en céramique sont pratiquement indéfiniment durables et ne nécessitent aucune énergie pour préserver les informations stockées.

Le stockage à long terme à l'ère de l'information

« Nous vivons à l’ère de l’information, et pourtant nous stockons nos connaissances sur des supports d’une durée de vie étonnamment courte », constate Alexander Kirnbauer. Les supports de données magnétiques et électroniques perdent souvent leurs informations après seulement quelques années ; sans apport constant d’énergie, refroidissement et migration régulière des données, les traces de notre époque disparaissent. Les civilisations anciennes gravaient leur savoir dans la pierre – et ces messages ont traversé les millénaires.

« Avec les supports de stockage en céramique, nous adoptons une approche similaire à celle des civilisations anciennes, dont les inscriptions sont encore lisibles aujourd’hui », explique Alexander Kirnbauer. « Nous inscrivons l’information dans des matériaux stables et inertes, capables de résister à l’épreuve du temps et de rester pleinement accessibles aux générations futures. »

Il est également crucial que ces données restent intactes sans apport d'énergie et sans refroidissement, contrairement aux centres de données actuels qui nécessitent d'énormes quantités d'énergie électrique et contribuent donc de manière significative aux émissions mondiales de CO₂.

Inscription au Livre Guinness des records

Le record du monde, incluant la lecture du code QR au microscope électronique, a été établi conjointement par l'Université technique de Vienne (TU Wien) et Cerabyte, en présence de témoins, et validé par l'Université de Vienne en tant que vérificateur indépendant. La TU Wien met à disposition des laboratoires de pointe en science des matériaux, ainsi que les microscopes électroniques de haute technologie de l'USTEM, son centre de microscopie électronique. Ce record a été examiné et officiellement homologué par le Guinness World Records. Le nouveau code QR mesuré ne représente que 37 % de la taille du précédent détenteur du record.

« Ce record du monde, désormais homologué, n'est que le point de départ d'une évolution très prometteuse », déclare Alexander Kirnbauer. « Nous souhaitons maintenant utiliser d'autres matériaux, augmenter les vitesses d'écriture et développer des procédés de fabrication à grande échelle afin que le stockage de données sur céramique puisse être utilisé non seulement en laboratoire, mais aussi dans des applications industrielles. Parallèlement, nous étudions comment des structures de données plus complexes – bien au-delà des simples codes QR – peuvent être écrites de manière robuste, rapide et écoénergétique sur des films minces de céramique et lues de façon fiable. »

Cette recherche ouvre ainsi une voie réaliste vers un avenir des données plus respectueux du climat, un avenir dans lequel les informations peuvent être stockées de manière permanente, sécurisée et avec une consommation d'énergie minimale.

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