A karácsonyi csoda: hűtő nélkül 3D-nyomtatott, jégből készült fenyőfa

Egy különleges ünnepi dekorációval rukkoltak elő az Amszterdami Egyetem fizikusai: elkészítettek egy mindössze 8 centiméter magas, teljesen jégből készült, 3D-nyomtatott karácsonyfát – mindezt anélkül, hogy hűtőt, fagyasztót vagy bármilyen drága technológiát bevetettek volna. A trükk a párolgási hűtésben rejlik, amely alapvető fizikai jelenség, és már az ultravékony atomrétegek vagy Bose–Einstein-kondenzátumok előállításában is bevált.

Párolgás: a hűtés olcsó és hatékony módja

A párolgás minden barbecue-rajongó rémálma is: amikor a húsból elszáll a nedvesség, a párolgás közben annyira lehűti a húst, hogy szinte nem is fő tovább. Ugyanezt a hatást használták ki a fizikusok, csak épp vízsugarat bocsátottak ki a vákuumkamrában, ahol a vízmolekulák pillanatok alatt gázzá alakulnak, magukkal viszik a hőt, és gyorsan lehűtik a folyadékot.

Rétegről rétegre épül a jégfa

A 3D-nyomtató feje egy vékony vízsugarat irányít, amely a vákuumban másodperc töredéke alatt több tíz kelvinnel hűl le. Amikor a víz eléri az aljzatot vagy az előző jégréteget, azonnal megfagy, így rétegről rétegre felépül a kívánt forma – akár tökéletes kis karácsonyfa is.

Jégből szőtt jövő

Az eljárás nemcsak ünnepi dekorációhoz használható. A jég tisztasága miatt ideális biológiai célokra: például ha mintát kell önteni sejtállványok számára, a jég elolvadása után üreges csatornák maradnak a polimerben. Mikrofluidikai rendszerekhez is tökéletes lehet az így alakított jéghálózat, de akár a Marson is 3D-nyomtatott jégépületek készülhetnének, nehéz és drága kriogenikus eszközök nélkül. A végén pedig elég leállítani a vákuumpumpát, és a kis fa visszaolvad tiszta vízzé, hulladékmentesen.

2025, adrienne, arstechnica.com alapján