Учени измислиха вълшебен 3D принтер, който прави фигури от лед само с вода и въздух

Физици от Университета в Амстердам измислиха удивително лесен начин да „печатат“ 3D фигурки от чист лед, без да използват фризери, суперстудени машини или замразени плочи. Работи само с вода, вакуум и естествената физика на охлаждането, когато водата се изпарява. За да покажат, че идеята им е истинска, учените отпечатали ледена елхичка висока 8 сантиметра — като малко коледно чудо, направено от наука. Целият процес се случва в специална вакуумна камера и е толкова прост, че почти не струва нищо. Изследването е описано в научен препринт в arXiv и в блога на Nature.

Най-забавното е, че откритието станало съвсем случайно: учените просто пръскали вода във вакуум, за да намалят въздушното съпротивление, и изведнъж видели как водата замръзва мигновено, дори когато пада върху топла повърхност.

В тяхното устройство тънка струйка вода излиза от малка дюзичка. Понеже налягането е много ниско, част от водата се изпарява веднага и отнася топлината със себе си. Така струята се охлажда за части от секундата с десетки градуси. Когато докосне повърхността или предишния слой от модела, водата моментално замръзва. Това позволява фигурката да се строи слой по слой, без да се разлива или пръска. Елхичката е чудесен пример: принтерът движи дюзата по зададена програма, докато „рисува“ формата. А когато вакуумът се изключи, цялата ледена фигурка се стопява и остава само една малка локвичка чиста вода.

В биологията такива ледени модели могат да служат като временни скелети, върху които да се отглеждат органи. В инженерството — за създаване на миниатюрни канали, по които да текат течности. А дори и в космоса тази технология може да бъде полезна – например за строене на малки постройки на Марс от местната вода (ако там има вода), без нужда от тежки и сложни охлаждащи машини, защото там вече има разреден въздух и ниско налягане.

Вижте още:

• Знаехте ли, че на Марс има скъпоценни камъни?
• Най-готиният експеримент с лед
• Десет научни въпроса, чиито отговори всеки трябва да знае – първа част
• Десет научни въпроса, чиито отговори всеки трябва да знае – втора част