構成冰川的冰并非100%固態——它實際上充滿了氣泡，其中一些氣泡形成于幾個世紀之前。受此啟發，科學家們開發了一種利用氣泡在冰中存儲編碼數據的方法。這項技術實際上可能有一些實際應用。

雖然冰中自然形成的氣泡相當隨機（如圖所示），但新氣泡編碼技術形成的氣泡卻并非如此

眾所周知，液態水結冰后會凝固。在這個過程中，它會擠壓并推擠溶解的氣體，形成氣泡……也就是氣泡。

由于水會一層層地結冰，這些氣泡最終會懸浮在冰層的整個深度。此外，水結冰的速度會以可預測的方式影響氣泡形成的形狀和大小。

鑒于這些現象，北京理工大學的宋夢潔、邵可可及其同事著手開發他們的實驗數據存儲系統。科學家們搭建了一個被稱為“Hele-Shaw”的裝置，其中一小柱矩形去離子液態水被夾在兩塊垂直放置的透明丙烯酸板之間。

海勒-肖環狀冰蓋示意圖，以及其中一塊編碼冰板

實驗艙底部的一塊冷板用于冷卻并凍結水，形成一塊冰。冰的凍結速度可以通過調節冷板的溫度來手動控制，溫度范圍為-15 oC 至 -35 oC（5 oF 至 -31 oF）。

研究發現，隨著凍結速度的降低，任何一層冰層都會出現以下幾種情況：要么是蛋形氣泡，要么是蛋形和針形氣泡混合，要么是只有針形氣泡，要么根本沒有氣泡。因此，科學家們將不同形狀、大小和深度的氣泡組合，分別用摩爾斯電碼、二進制碼和三進制碼，賦予不同的英文字母和阿拉伯數字。

為了讀取生成的信息，研究人員使用相機拍攝了一塊由海爾-肖細胞制備的氣泡編碼冰板的照片。隨后，該照片被轉換成灰度圖像，并由運行定制解碼軟件的計算機進行分析。

雖然該軟件可以解密所有三種代碼傳遞的信息，但二進制被發現是最有效的，因為對于給定的冰空間來說，信息可能會長 10 倍左右。

該技術可能用途的一個例子

研究人員設想，這項技術將被用于在極寒、偏遠地區（例如南極洲、北極，甚至其他星球）記錄、存儲和讀取信息，因為這些地方電力和電子設備供應不足。雖然記錄信息需要一些電力，但只要環境溫度保持在冰點以下，后續就無需任何電力。

除了數據存儲應用之外，氣泡操縱技術還可用于調整冰結構強度、開發飛機除冰系統，或研究氣泡在鋁等難以成像的材料中如何形成。

“我們的研究成果可以廣泛應用于許多領域，”宋教授說道，“我們可以操縱氣泡，高效地生產出具有不同氣泡含量的冰。”

該項研究的論文最近發表在《細胞報告物理科學》雜志上，韓國漢陽大學和香港理工大學的科學家也參與其中。