Un importante progresso tecnologico nel campo dei dispositivi di scansione del raggio ad alta velocità ha aumentato la velocità della stampa 2D e 3D fino a 1000 volte, secondo i ricercatori del College of Engineering della Penn State.

Usando un deflettore del raggio KTN controllato dalla carica spaziale, una specie di cristallo fatto di tantalato di potassio e niobato di potassio, con un grande effetto elettro-ottico, i ricercatori hanno scoperto che è possibile eseguire la scansione a una velocità molto più elevata.

"Fondamentalmente, quando i materiali cristallini vengono applicati a un campo elettrico, generano distribuzioni riflettenti uniformi, che può deviare un raggio di luce in arrivo, " disse Shizhuo Yin, professore di ingegneria elettrica presso la Scuola di Ingegneria Elettrica e Informatica. "Abbiamo condotto uno studio sistematico sulle indicazioni di velocità e abbiamo scoperto che la transizione di fase del campo elettrico è uno dei fattori limitanti".

Per superare questo problema, Yin e il suo team di ricercatori, Gli studenti laureati della Penn State Wenbin Zhu, Ju-Hung Chao, Chang-Jiang Chen e Robert Hoffman dell'Army Research Laboratory nel Maryland, ha eliminato la transizione di fase indotta dal campo elettrico in un cristallo KTN nanodisordinato facendolo funzionare a una temperatura più elevata. Non solo sono andati oltre la temperatura di Curie (la temperatura alla quale alcuni materiali perdono le loro proprietà magnetiche, sostituito dal magnetismo indotto), sono andati oltre il punto critico (in cui un liquido e il suo vapore possono coesistere).

Ciò ha aumentato la velocità di scansione dall'intervallo dei microsecondi al regime dei nanosecondi e ha migliorato l'imaging ad alta velocità, comunicazioni ottiche a banda larga, e visualizzazione e stampa laser ultraveloci.

I risultati del gruppo sono stati pubblicati a settembre in un numero di Rapporti scientifici , una rivista interdisciplinare britannica.

Yin ha affermato che una tecnologia come questa sarebbe particolarmente significativa nel settore medico:l'imaging ad alta velocità ora sarebbe in tempo reale. Per esempio, optometristi che utilizzano un test di imaging non invasivo che utilizza le onde luminose per scattare immagini in sezione trasversale della retina di una persona, sarebbero in grado di avere l'immagine 3D delle retine dei loro pazienti mentre stanno eseguendo l'intervento chirurgico, in modo che possano vedere cosa deve essere corretto durante la procedura.

Yin ha aggiunto che questa ricerca potrebbe avvantaggiare tutti, in quel qualcosa che veniva stampato in 3D che una volta richiedeva un'ora ora richiederebbe secondi, e 20, 000 pagine stampate in 2D richiederebbero un minuto.