Kleinster QR-Code der Welt ist siebenmal winziger als eine Blutzelle

Lukas Schulte, Prof. Dr. Carsten Schuck, Tim Buskasper und David Lemli (v.l.) von der Universität Münster stellten den weltweit kleinsten QR-Code her.

Foto: MNF - Maik Stappers

Ein Forschungsteam der Universität Münster um Physikprofessor Carsten Schuck und die Studenten Lukas Schulte, Tim Buskasper und David Lemli hat den kleinsten QR-Code aller Zeiten hergestellt. Mit einer Fläche von nur 5,38 Quadratmikrometern übertrifft er den bisherigen Rekord um das Zwanzigfache und ist etwa siebenmal kleiner als eine rote Blutzelle. Lukas Schulte, der maßgeblich an diesem Projekt beteiligt war, erläutert: „Mit diesem Miniatur-Code möchten wir das Physikstudium an der Universität Münster bewerben und zeigen, was mit der hiesigen Infrastruktur möglich ist.“

Elektronenstrahllithografie macht es möglich

Der QR-Code wurde mithilfe der Elektronenstrahllithographie erstellt, einem hochpräzisen Verfahren zur Mikro- und Nanostrukturierung, das in der Münster Nanofabrication Facility (MNF) eingesetzt wird. Die MNF bietet eine der fortschrittlichsten Infrastrukturen für nanoskalige Fertigungstechnologien und wird von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlernverschiedener Fachrichtungen sowie Studierenden im Rahmen ihrer Ausbildung genutzt.

„Die technische Ausstattung in der MNF ist hochmodern und kommt neben unseren Forschungsaktivitäten in der Quantentechnologie unseren Studierenden in innovativen Lehrformaten zugute“, betont Professor Carsten Schuck. „Hier lernen Studierende die Grundlagen der Nanofabrikation – wenn auch mit größeren Strukturen als bei unserem Rekordversuch.“

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Die Messung und Anerkennung des Rekords erfolgte durch das Unternehmen Hitachi High-Tech Europe GmbH und wurde von Guinness World Records offiziell bestätigt.

Eine rote Blutzelle des Menschen ist im Vergleich zum QR-Code ein echter Riese.

Foto: MNF – Lukas Schulte

Was ist ein QR-Code und wie funktioniert er?

QR-Codes, die erstmals in den 1990er-Jahren entwickelt wurden, sind mittlerweile allgegenwärtig. Ein QR-Code (Quick Response Code) besteht aus einer Anordnung schwarzer und weißer Pixel, die in einem quadratischen Raster angeordnet sind und Informationen verschlüsseln. Entwickelt von der japanischen Firma Denso Wave, sollte der QR-Code ursprünglich die Logistik im Automobilbereich unterstützen.

Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Barcode kann ein QR-Code nicht nur vertikal, sondern zweidimensional ausgelesen werden. Diese Eigenschaft erlaubt die Speicherung einer erheblich größeren Datenmenge. QR-Codes können mit Smartphones und Tablets gescannt werden, wodurch ein schnelles und unkompliziertes Abrufen von Informationen ermöglicht wird.

Der Aufbau eines QR-Codes im Detail

Ein QR-Code besteht aus einer Matrix, in der die Daten in Form von Modulen, also quadratischen oder runden Pixeln, codiert sind. Wichtige Bestandteile eines QR-Codes sind:

• Positionsmarkierungen: In drei der vier Ecken zeigen sie die Orientierung des Codes an.
• Ausrichtungsmarkierungen: Sie erleichtern das Scannen bei großen Codes.
• Fehlerkorrektur: QR-Codes sind gegen Datenverluste von bis zu 30 % geschützt.
• Synchronisationslinien (Taktzellen): Diese definieren die Größe der Datenmatrix.
• Formatfelder: Sie enthalten Informationen zur Fehlertoleranz und Datenmaske.
• Datenfelder: Die tatsächlichen Informationen werden hier gespeichert.

Durch diese Struktur kann der QR-Code selbst dann noch gelesen werden, wenn ein Teil des Codes beschädigt ist.

Die Positionsmarkierungen in den drei Ecken sind leicht zu erkennen.

Foto: PantherMedia /
Mihai Barbu

Einsatzmöglichkeiten von QR-Codes

QR-Codes bieten vielseitige Anwendungsmöglichkeiten. Im Alltag werden sie zur Anzeige digitaler Speisekarten, zur Speicherung von WLAN-Passwörtern oder zur Verbindung mit Websites verwendet. In einigen Regionen, wie im US-Bundesstaat Maryland, ermöglichen QR-Codes sogar den Zugang zu öffentlichen Toiletten.

Besonders in der Werbebranche sind QR-Codes beliebt, da sie eine einfache und effiziente Möglichkeit bieten, Kundinnen und Kunden direkt zu Informationen oder Angeboten zu führen. Generell sind die Möglichkeiten nahezu unendlich.

Unterschied zwischen dynamischen und statischen QR-Codes

Es gibt zwei Haupttypen von QR-Codes: statische und dynamische. Statische Codes sind fest programmiert und können nach der Erstellung nicht verändert werden. Sie eignen sich für Inhalte, die dauerhaft gleichbleibend sein sollen, wie WLAN-Passwörter oder Wegweiser.

Dynamische QR-Codes hingegen sind flexibel und erlauben eine spätere Anpassung des Inhalts. Sie bieten darüber hinaus wertvolle Analysemöglichkeiten, da sich nachvollziehen lässt, wie oft und wo der Code gescannt wurde. Im Unternehmensumfeld lässt sich so beispielsweise das Interesse an Produkten oder Dienstleistungen gezielt analysieren.

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Der Unterschied zwischen QR-Code und Barcode

Obwohl der QR-Code eine Weiterentwicklung des Barcodes ist, gibt es wesentliche Unterschiede. Während ein Barcode nur eindimensional, also von oben nach unten, gelesen wird, kann ein QR-Code zweidimensional (horizontal und vertikal) ausgelesen werden. Dadurch kann der QR-Code wesentlich mehr Informationen speichern. Ein Barcode benötigt zudem einen speziellen Scanner, während ein QR-Code mit einem einfachen Smartphone gescannt werden kann.

Sicherheit bei der Verwendung von QR-Codes

QR-Codes an sich sind nicht unsicher, doch wie bei vielen Technologien gibt es Möglichkeiten für Missbrauch. Kriminelle können manipulierte QR-Codes erstellen, die zu Phishing-Seiten führen oder persönliche Daten abfangen. Daher sollte man bei der Nutzung von QR-Codes immer auf die Herkunft und Vertrauenswürdigkeit des Codes achten.

Eine oft genutzte Schutzmaßnahme ist das Überprüfen der URL, bevor der QR-Code gescannt wird. Besonders bei QR-Codes für Downloads ist Vorsicht geboten, um keine schädliche Software herunterzuladen.