Учёные разработали способ хранения данных во льду

Группа исследователей из Пекинского технологического института представила метод записи информации внутри льда, используя пузырьки воздуха, образующиеся при замерзании воды. Эта технология основана на контролируемом формировании пузырьков, которые могут служить носителями закодированных сообщений. Об этом сообщает The Debrief.

При замерзании вода вытесняет растворённые газы, образуя внутри льда микроскопические пузырьки. Их форма и расположение зависят от скорости замерзания: при быстром охлаждении появляются пузырьки яйцевидной формы, при медленном — игловидной. Изменяя температуру и скорость замерзания, исследователи создают определённые узоры из пузырьков, которые соответствуют элементам кода.

Экспериментальная установка включает тонкий слой воды между двумя прозрачными пластинами, помещённый на охлаждаемую поверхность. Чередование скоростей замерзания позволяет формировать слои с пузырьками и без них. Каждый слой с пузырьками можно интерпретировать как «1» в двоичной системе, а прозрачный слой — как «0». Таким образом формируются последовательности, которые кодируют буквы, цифры и даже слова. Исследователи также применяли азбуку Морзе, используя разные формы пузырьков для обозначения точек и тире.

Для считывания информации срез льда фотографируют, после чего изображение переводится в оттенки серого. Пузырьки рассеивают свет, что делает их области светлыми, а прозрачный лёд — тёмным. Специальное программное обеспечение анализирует картинку и преобразует узоры обратно в код.

В ходе экспериментов удалось успешно закодировать и расшифровать английские буквы и арабские цифры, подтвердив работоспособность метода. Несмотря на ограниченный объём информации в одном образце, масштабирование возможно с использованием нескольких или более крупных кубиков льда.

Этот способ хранения информации особенно актуален для холодных регионов, где традиционные носители, такие как бумага или электроника, теряют эффективность. Бумага подвержена порче, а электроника требует питания и может выйти из строя при низких температурах. Лёд же доступен в изобилии, а для записи данных не требуются чернила или электричество.

Кроме хранения данных, изучение формирования пузырьков во льду способствует развитию климатологии и материаловедения. Пузырьки в ледниках помогают реконструировать состав древней атмосферы, а аналогичные процессы применимы при создании новых материалов.

В настоящее время метод подходит для коротких сообщений в условиях стабильного холода, но с дальнейшим развитием технологии он может стать энергоэффективным решением для хранения информации в экстремальных условиях.