Рождественское чудо от физиков. Ученые напечатали 8-сантиметровую 3D елку изо льда
Напечатанная елка (Фото: communities.springernature.com)
Физики из Амстердамского университета создали необычное рождественское украшение — маленькую елку высотой всего 8 сантиметров, напечатанную на 3D-принтере изо льда.
Самое интересное, что для этого не использовали холодильное оборудование или специальные системы замораживания, а расходы были минимальными. Секрет заключается в испарительном охлаждении, о чем они рассказали в своей научной работе, опубликованной на платформе arXiv.
По словам авторов, это первый случай, когда принципы испарительного охлаждения применены к 3D-печати. Секрет заключался в том, чтобы разместить 3D-печать в вакуумной камере, используя струйное сопло как печатную головку.
«Система управления движением принтера управляет водяной струей слой за слоем, создавая геометрию по запросу», — написали авторы в блоге для Nature, добавив: при очень низком давлении молекулы воды на поверхности жидкости непрерывно выходят в виде пара. Каждая отходящая молекула несет скрытое тепло испарения, охлаждая водяную струю. Очень мелкая струя, которую мы используем для печати, имеет высокое соотношение поверхности к объему, что делает тепловыделение эффективным. Благодаря большой площади поверхности относительно объема тепло отводится очень эффективно, и жидкость охлаждается на десятки градусов за доли секунды. Когда струя достигает поверхности или уже напечатанного слоя льда, она мгновенно замерзает".
После праздников достаточно выключить вакуумный насос, и елка растает, не оставив никаких отходов или следов.
