Фізики надрукували 3D-ялинку з водяного льоду, не використовуючи ані зовнішні пристрої для охолодження, ані заморожену підкладку. Натомість вони застосували ефект охолодження під час випаровування води, підсилений вакуумом. Така технологія може знайти застосування в 3D-друку живих тканин і мікрофлюїдній технології, яку використовують для створення надточних датчиків для виявлення хімічних сполук у крові. Результати опублікували у статті на сайті препринтів arXiv.
Процес 3D-друку крижаної ялинки. Demmenie et al., 2025 / University of Amsterdam
Як заморозили воду у вакуумі?
Для 3D-друку з льоду фізики використали той самий підхід, завдяки якому охолоджується людське тіло: воно випаровує вологу, разом із з якою віддає в довкілля тепло. Завдяки тому що струмінь води з 3D-принтера був дуже тонким, він мав маленький об’єм, але велику площу поверхні, що пришвидшувало випаровування. Додатково дослідники створили низький тиск, проводячи друк у вакуумі, що ще прискорило випаровування молекул води з поверхні струменя. Це дозволило їм охолоджувати струмінь на десятки градусів за частку секунди.
Прискорений процес друку ялинки з льоду. Menno Demmenie / YouTube
Таким чином, коли струмінь торкався поверхні чи попереднього надрукованого шару, він миттєво замерзав. За допомогою такого підходу науковці надрукували ялинку висотою вісім сантиметрів, а також конус, колони та ламану лінію, яка вертикально стояла на підкладці. А після повернення нормального тиску надруковані фігури знову перетворилися на воду.
Танення ялинки, надрукованої з льоду. Menno Demmenie / YouTube
Як і для чого науковці використовують 3D-друк
🦟 Дослідники запропонували використовувати хоботки комарів для високоточного 3D-друку, адже вони витримують високе навантаження, але при цьому є дешевшими за комерційні аналоги.
🙈 На 3D-принтері надрукували гідрогелеві імпланти пеніса для свиней і кролів, які допомогли відновити у тварин ерекцію після травми.
👀 Також за допомогою 3D-друку створили реалістичні та зручні протези ока — їх випробували на перших 10 добровольцях.
