Dieser acht Zentimeter große Weihnachtsbaum besteht komplett aus Eis. Hergestellt hat ihn ein Forschungsteam um Menno Demmenie von der Universität Amsterdam mithilfe eines 3D-Druckers innerhalb von nur 26 Minuten. Dabei verwendeten sie jedoch keinerlei Träger- oder Gerüstmaterial und keine Kühlapparatur, sondern lediglich flüssiges Wasser und eine Niederdruckkammer mit Vakuum.
Das physikalische Prinzip, welches diese Eisdrucktechnik für weihnachtliche Deko möglich macht, nennt sich Verdunstungskühlung: Wassermoleküle verdunsten rapide, wenn sie sich in einem Raum mit niedrigem Luftdruck oder im Vakuum befinden. Für diesen Phasenwechsel von flüssig zu gasförmig benötigen die Wassermoleküle jedoch Energie, die sie dem verbleibenden Wasser entziehen. Dieses wird dadurch immer weiter abgekühlt und erreicht schließlich Temperaturen unter dem Gefrierpunkt.
Das so unterkühlte flüssige Wasser kann dann in einem ultrafeinen Strahl auf eine Oberfläche gesprüht werden. Dabei entstehen spontane Kristallisationskeime und das aufgesprühte Wasser gefriert nahezu sofort. Auf diese Weise lässt sich mit Wasser 3D-Druck praktizieren und Schicht für Schicht eine beliebige Eisskulptur formen, zum Beispiel dieser Weihnachtsbaum. Der einzige Nachteil: Sobald die Vakuumpumpe abgestellt wird, schmilzt der Eis-Baum rasch wieder und verwandelt sich zurück in flüssiges Wasser.
Dasselbe Prinzip der Verdunstungskühlung verwenden auch Säugetiere beim Schwitzen, um ihre Körpertemperatur zu regulieren, wie das Team um Demmenie erklärt. Ihre Eisdrucktechnik lässt sich nun auch für praktische Dinge verwenden, etwa um selbstauflösende Gerüste für Gewebe oder Mikrofluide aus Eis zu formen. Die Technik wäre sogar auf dem Mars einsetzbar, um dort Eisgebilde herzustellen – dort ist es kalt, es gibt Wasser und die Atmosphäre ist dünn genug, um Verdunstungskühlung ohne extra Druck-Kammer zu ermöglichen. In Kombination mit Sand ließe sich so auch eine Art Permafrost-Boden drucken.
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