阿姆斯特丹大學的物理學家介紹了一件了不起的聖誕裝飾品:一棵只有8厘米高的小型3D打印聖誕樹,完全由冰製成。根據發佈在物理arXiv上的預印本,這項創新創作不需要製冷或冷凍技術,成本也極低。
這個過程依賴於蒸發冷卻,一個被廣泛理解的現象,能幫助哺乳動物調節體溫。日常常見的例子可見於熱咖啡杯中,較熱的原子逃逸為蒸氣。蒸發冷卻還在如“葡萄酒的眼淚”等多種自然現象中發揮作用,並且對於形成玻色-愛因斯坦凝聚體至關重要。
在BBQ愛好者中,蒸發冷卻因引起烹飪過程中的“停滯”而臭名昭著。當肉類烹飪時,它會釋放蒸發並冷卻的濕氣,抵消了烤架的熱量。這也是為什麼許多競賽烤肉師在肉的內部溫度達到170°F時將其包裹在錫箔中以克服這一挑戰。
傳統的冰打印技術通常依賴於低溫學或冷卻表面。然而,據本研究作者所言,這是首次在3D打印中採用蒸發冷卻技術。這項創新涉及在真空室內設置3D打印過程,並使用噴嘴作為打印頭。這個方法是在旨在通過在真空環境中噴灑水來消除空氣阻力的實驗中意外發現的。“打印機的運動控制分層指導水流,構建所需形狀,”作者在一篇為《自然》博客撰寫的文章中指出。