Manier om 1000 keer sneller te 3D-printen ontdekt

Onderzoekers van Pennsylvania State University’s College of Engineering hebben een belangrijke stap vooruit gezet in high-speed beam-scantechnologie die de snelheid van 2D- en 3D-printen kan verhogen met maximaal 1000 keer.

Scannen met een veel hogere snelheid kan mogelijk worden gemaakt door gebruik te maken van een “space-charge-controlled KTN beam deflector with a large electro-optic effect”, letterlijk vertaald een ruimteladinggecontroleerde KTN straaldeflector met een groot elektro-optisch effect.

“In principe zit het zo dat wanneer de kristallen materialen worden toegepast op een elektrisch veld, ze uniforme reflecterende distributies genereren, die een inkomende lichtstraal kunnen afbuigen,” zei Shizhuo Yin, hoogleraar elektrotechniek in de School of Electrical Engineering en Informatica. “Wij hebben een systematische studie gedaan naar snelheidsindicaties en ontdekten dat de faseovergang van het elektrische veld één van de beperkende factoren is.”

Om dit probleem op te lossen, heeft het team de door het elektrische veld geïnduceerde fase-overgang in een nano ongeordende KTN-kristal geëlimineerd door het te laten werken bij hogere temperaturen, voorbij een kritische eindpunt. Dit verhoogde de scansnelheid van micro- naar nanoseconden en dus verbeterde high-speed imaging, breedband optische communicatie en ultrasnelle laser-display en printen.

Volgens Yin kan deze verbeterde techniek vooral nuttig zij voor snelle beeldvorming in real time in de medische sector.

Een toepassing zou bijvoorbeeld kunnen zijn bij oogartsen die een niet-invasieve beeldvormingstest doen die lichtgolven gebruikt om doorsnedebeelden van het netvlies van een persoon te maken, in staat zouden zijn om het 3D-beeld van de netvliezen van hun patiënten te gebruiken terwijl ze bezig zijn met het uitvoeren van de operatie, zodat ze kunnen zie wat er moet in de loop van de procedure moet worden gecorrigeerd.

Bovendien zou het onderzoek in staat zijn om 3D-prints die voorheen een uur duurden binnen een seconde te creëren. De printtijd voor 20.000 pagina’s in 2D kan worden teruggebracht tot één minuut.

Wow! Hoewel dit nog heel abstract en ingewikkeld klinkt voor outsiders, geloven ze er bij Penn State in dat ze een doorbraak hebben en zijn ze erg opgewonden over de vondst. We zijn benieuwd waar dit op langere termijn toe gaat leiden.