Крупное технологическое открытие в области быстродействующих устройств для управления лучом, по информации сделавших его учёных из Инженерного Колледжа Пенсильванского университета (Penn State), позволяет увеличить производительность 2D- и 3D-принтеров в 1000 раз.

Авторы рассказали о проделанной работе в сентябрьском выпуске британского междисциплинарного журнала Scientific Reports.

Ключевым элементом их системы является дефлектор луча, управляемый пространственным зарядом, KTN — своего рода кристалл с большим электрооптическим эффектом, состоящий из танталата и ниобата калия.

Учёным удалось повысить скорость сканирования с помощью KTN, убрав препятствие в виде фазового перехода, инициируемого электрическим полем. Для этого они повысили температуру работы кристалла, превысив не только температуру Кюри (при которой материалы теряют дальний магнитный порядок), но и критическую точку (в которой могут сосуществовать жидкость и её пар).

Благодаря этому скорость сканирования удалось увеличить с микросекундного режима до наносекундного, что улучшает быстродействие технологий визуализации (в том числе медицинской), широкополосных оптических коммуникаций, лазерных дисплеев и принтеров. Создание прототипа в 3D-принтере, занимающее около часа, теперь будет происходить за секунды, а для распечатки 20 тыс. стандартных страниц будет достаточно всего одной минуты работы лазерника.