阿姆斯特丹大學的物理學家近日取得一項突破性成果：他們僅借助蒸發冷卻原理，在無需任何外部冷凍設備的情況下，成功3D打印出一棵高8厘米的微型冰制圣誕樹。這一創新技術擺脫了傳統制冷設備的束縛，為低溫環境下的結構制造開辟了新路徑。

該技術的核心在于利用“蒸發冷卻”這一自然現象。當液體轉化為氣體時，會吸收周圍環境的熱量，導致溫度下降。研究人員將水射入真空腔體后，由于氣壓極低，水分子迅速蒸發，高能原子脫離液體，剩余液體的溫度急劇降低并瞬間凍結。通過運動控制系統引導水流逐層堆疊，最終在常溫環境下構建出復雜的冰結構。

蒸發冷卻并非新概念，它廣泛存在于自然界和日常生活中。例如，哺乳動物通過汗液蒸發調節體溫，熱咖啡冒出的蒸汽會帶走熱量使其變涼，甚至葡萄酒掛杯形成的“酒淚”現象也與此相關。更有趣的是，這一原理還是燒烤愛好者熟悉的“烤肉停滯期”的成因——當肉類內部溫度達到約76℃時，水分劇烈蒸發產生的冷卻效應會抵消烤爐的熱量，導致溫度上升停滯。經驗豐富的廚師會通過包裹錫紙來阻斷蒸發，從而突破這一瓶頸。

這項技術的誕生頗具偶然性。研究團隊最初的目標是研究流體動力學，他們試圖通過在真空中噴水來消除空氣阻力。然而，實驗中噴出的水柱在真空環境下自動形成了精細的冰結構。這一意外發現促使團隊調整方向，利用運動控制系統實現“按需構建幾何形狀”，最終開發出全球首個基于蒸發冷卻原理的3D打印技術。

與傳統冰打印必須依賴低溫環境不同，新方法僅需一個噴嘴和真空腔體即可完成制作，大幅降低了成本和設備復雜度。研究人員表示，這一技術不僅可用于藝術創作，未來還可能應用于極端環境下的結構制造或生物樣本保存等領域。