Ο πάγος που αποτελεί τους παγετώνες δεν είναι 100% στερεός – στην πραγματικότητα είναι γεμάτος φυσαλίδες αέρα, μερικές από τις οποίες σχηματίστηκαν πριν από αιώνες. Εμπνευσμένοι από αυτό το γεγονός, οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει μια μέθοδο χρήσης φυσαλίδων για την αποθήκευση κωδικοποιημένων δεδομένων στον πάγο. Η τεχνολογία αυτή θα μπορούσε να έχει κάποιες πρακτικές εφαρμογές.
Όπως όλοι γνωρίζουμε, το υγρό νερό στερεοποιείται καθώς παγώνει. Κατά τη διαδικασία αυτή, συμπιέζει και συμπιέζει τα διαλυμένα αέρια, τα οποία σχηματίζουν παγιδευμένες θύλακες αέρα... γνωστές και ως φυσαλίδες.
Επειδή το νερό παγώνει σε διαδοχικά στρώματα, αυτές οι φυσαλίδες καταλήγουν να αιωρούνται σε όλο το βάθος του πάγου. Επιπλέον, η ταχύτητα με την οποία παγώνει το νερό επηρεάζει το σχήμα και το μέγεθος των φυσαλίδων που σχηματίζονται, με προβλέψιμο τρόπο.
Έχοντας κατά νου αυτά τα φαινόμενα, οι Mengjie Song, Keke Shao και οι συνεργάτες τους στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Πεκίνου προχώρησαν στην ανάπτυξη του πειραματικού τους συστήματος αποθήκευσης δεδομένων. Οι επιστήμονες έστησαν αυτό που είναι γνωστό ως κελί Hele-Shaw, στο οποίο μια λεπτή ορθογώνια στήλη απιονισμένου υγρού νερού ήταν τοποθετημένη ανάμεσα σε δύο κάθετα προσανατολισμένα διαφανή ακρυλικά φύλλα.
Μια ψυχρή πλάκα στο κάτω μέρος του κυττάρου χρησιμοποιήθηκε για να ψύξει και να παγώσει το νερό, σχηματίζοντας μια πλάκα πάγου. Η ταχύτητα με την οποία πάγωνε μπορούσε να ελεγχθεί χειροκίνητα ρυθμίζοντας τη θερμοκρασία της πλάκας, σε ένα εύρος από -15 ºC έως -35 ºC (5 ºF έως -31 ºF).

Διαπιστώθηκε ότι καθώς μειωνόταν ο ρυθμός κατάψυξης, κάθε στρώμα πάγου περιείχε είτε φυσαλίδες σε σχήμα αυγού, είτε ένα μείγμα φυσαλίδων σε σχήμα αυγού και βελόνας, είτε μόνο φυσαλίδες σε σχήμα βελόνας, είτε καθόλου φυσαλίδες. Έτσι, οι επιστήμονες προχώρησαν στην αντιστοίχιση διαφορετικών συνδυασμών σχήματος, μεγέθους και βάθους φυσαλίδων με διαφορετικά αγγλικά γράμματα και αραβικούς αριθμούς σε κώδικες Μορς, δυαδικούς και τριμερείς.
Για να διαβάσουν τα μηνύματα που προέκυψαν, χρησιμοποίησαν μια φωτογραφική μηχανή για να τραβήξουν μια φωτογραφία μιας πλάκας πάγου με κωδικοποιημένες φυσαλίδες, την οποία είχε προετοιμάσει κάποιος χρησιμοποιώντας το κελί Hele-Shaw. Στη συνέχεια, η φωτογραφία μετατράπηκε σε εικόνα σε κλίμακα του γκρι, η οποία αναλύθηκε από έναν υπολογιστή που εκτελούσε ειδικό λογισμικό αποκωδικοποίησης.
Αν και το λογισμικό αυτό μπορούσε να αποκρυπτογραφήσει μηνύματα που είχαν αποσταλεί και με τους τρεις τύπους κώδικα, ο δυαδικός κώδικας αποδείχθηκε ο πιο αποτελεσματικός, καθώς τα μηνύματα μπορούσαν να είναι περίπου 10 φορές μακρύτερα για ένα δεδομένο χώρο πάγου.
Οι ερευνητές οραματίζονται ότι η τεχνολογία θα χρησιμοποιηθεί για την καταγραφή, αποθήκευση και ανάγνωση μηνυμάτων σε πολύ κρύες, απομακρυσμένες περιοχές όπως η Ανταρκτική, η Αρκτική ή ακόμη και άλλοι πλανήτες, όπου η ηλεκτρική ενέργεια και ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός θα είναι περιορισμένοι. Αν και θα απαιτείται κάποια ενέργεια για την καταγραφή των μηνυμάτων, στη συνέχεια δεν θα είναι απαραίτητη, εφόσον η θερμοκρασία του περιβάλλοντος παραμείνει κάτω από το σημείο πήξης.
Πέρα από τις εφαρμογές αποθήκευσης δεδομένων, η τεχνολογία χειρισμού φυσαλίδων μπορεί επίσης να είναι χρήσιμη για την προσαρμογή της αντοχής των δομών πάγου, την ανάπτυξη συστημάτων αποπάγωσης αεροσκαφών ή τη μελέτη του τρόπου σχηματισμού φυσαλίδων σε υλικά που είναι πιο δύσκολο να απεικονιστούν, όπως το αλουμίνιο.

Πηγή: https://newatlas.com/science/ice-bubble-data-storage/
Φωτογραφία από Daniel Frank: https://www.pexels.com/el-gr/photo/287229/