Ученые с нетерпением ждут наступления зимних праздников и все чаще публикуют результаты тематических исследований. Например, физики из Амстердамского университета (Нидерланды) смогли создать крошечную модель рождественской ели из частиц льда. Говорят, их наработки пригодятся специалистам из разных областей.
Дерево сконструировали при помощи 3D-принтера. По словам исследователей, они опирались на принцип испарительного охлаждения — процесс, при котором температура окружающего воздуха превращает жидкость в пар. На самом деле мы регулярно наблюдаем его в повседневной жизни: скажем, когда видим, как пар поднимается над кружкой с горячим чаем.
Идея создания ледяной 3D-елки пришла к амстердамским физикам не только из-за предпраздничного настроения. Оказалось, ранее они описали пример использования испарительного охлаждения при распылении воды: команда попыталась устранить сопротивление воздуха внутри вакуумного контейнера. По их данным, процесс позволил жидкости быстро охладиться в вакууме — снижая температуру в контейнере до -12 ºC менее чем за секунду.
Благодаря эксперименту команда поняла, что ничто не мешает им заменить сопло 3D-принтера на водоструйный аппарат и создать эффектную ледяную конструкцию. Они уточнили, что печать частицами льда уже существует, однако для нее требуются дорогостоящие добавки.
«Предыдущие методы печати льдом основывались на использовании охлажденных подложек или криогенной инфраструктуры (жидкий азот, гелий), — объяснили физики. — Наш подход заключается в интеграции струи в коммерческий 3D-принтер, размещенный внутри прозрачной вакуумной камеры».
В результате ученые напечатали ледяную рождественскую ель высотой всего около 8 см. Команда уверена, что те же принципы печати можно применять в тканевой инженерии для проведения операций: физики доказали, что для этого не нужны никакие специальные «ингредиенты».
Не так давно мы рассказывали, как ученые напечатали на 3D-принтере эластичную искусственную кожу, кровоточащую при порезах.