Um grande avanço tecnológico no campo de dispositivos de varredura de feixe de alta velocidade aumentou a velocidade de impressão 2-D e 3-D em até 1000 vezes, de acordo com pesquisadores da Penn State's College of Engineering.

Usando um defletor de feixe KTN controlado por carga espacial - um tipo de cristal feito de tantalato de potássio e niobato de potássio - com um grande efeito eletro-óptico, pesquisadores descobriram que é possível digitalizar em uma velocidade muito mais alta.

"Basicamente, quando os materiais de cristal são aplicados a um campo elétrico, eles geram distribuições refletivas uniformes, que pode desviar um feixe de luz de entrada, "disse Shizhuo Yin, professor de engenharia elétrica na Escola de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação. "Fizemos um estudo sistemático sobre as indicações de velocidade e descobrimos que a transição de fase do campo elétrico é um dos fatores limitantes."

Para superar esse problema, Yin e sua equipe de pesquisadores, Alunos de pós-graduação da Penn State Wenbin Zhu, Ju-Hung Chao, Chang-Jiang Chen e Robert Hoffman do Laboratório de Pesquisa do Exército em Maryland, eliminou a transição de fase induzida por campo elétrico em um cristal KTN nanodisordenado, fazendo-o funcionar a uma temperatura mais alta. Eles não apenas foram além da temperatura de Curie (a temperatura na qual certos materiais perdem suas propriedades magnéticas, substituído por magnetismo induzido), eles foram além do ponto final crítico (no qual um líquido e seu vapor podem coexistir).

Isso aumentou a velocidade de varredura da faixa de microssegundos para o regime de nanossegundos e melhorou a imagem de alta velocidade, comunicações ópticas de banda larga, e exibição e impressão a laser ultrarrápidas.

As descobertas do grupo foram publicadas em setembro em uma edição da Relatórios Científicos , um jornal interdisciplinar britânico.

Yin disse que uma tecnologia como essa seria especialmente significativa na indústria médica - as imagens de alta velocidade agora seriam em tempo real. Por exemplo, optometristas que usam um teste de imagem não invasivo que usa ondas de luz para tirar fotos transversais da retina de uma pessoa, seria capaz de ter a imagem 3-D das retinas de seus pacientes enquanto eles realizavam a cirurgia, para que eles possam ver o que precisa ser corrigido durante o procedimento.

Yin acrescentou que esta pesquisa pode beneficiar a todos, em que algo sendo impresso em 3-D que antes levava uma hora agora demoraria segundos, e 20, 000 páginas impressas em 2D levariam um minuto.