12月18日，阿姆斯特丹大学的物理学家团队宣布，他们成功利用蒸发冷却原理，在没有使用任何外部制冷设备的情况下，3D打印出一棵高度为8厘米的微型冰制圣诞树。这一成果标志着低温制造领域的一项创新突破。
该技术的关键在于完全摆脱了传统冷冻装置或低温基底的依赖，仅通过一个喷嘴与真空腔体的组合便实现了冰结构的构建。相关研究成果已发布于物理学预印本平台arXiv，其核心机制基于“蒸发冷却”——一种由液体相变为气体时吸热降温的自然物理现象。
尽管这一原理听起来复杂，实则广泛存在于日常生活中。当液态水进入真空环境时，由于气压极低，水分子迅速蒸发，其中高能量的粒子以蒸汽形式逸出，剩余液体因失去热量而快速降温，最终实现自发冻结。实验中，研究人员将水流注入真空腔，借助精确控制的运动系统引导水滴逐层堆叠，使水在凝固过程中形成预设的三维冰结构，整个过程无需外界冷源介入。
为了帮助公众理解这一现象，研究者引用了多个生活中的实例。人体通过出汗散热调节体温，正是依赖蒸发带走热量；热咖啡表面升腾的蒸汽使其逐渐冷却；葡萄酒杯壁上形成的“酒泪”，也是酒精与水分挥发差异导致的蒸发效应。此外，这种冷却机制还解释了一个烧烤过程中的常见问题——“烤肉停滞期”。
当大块肉类如猪肩肉在烘烤中内部温度升至约76℃时，组织中的水分开始大量蒸发，所产生的冷却作用与外部加热形成对抗，导致温度上升停滞。经验丰富的烧烤者常采用锡纸包裹食材的方式抑制蒸发，从而打破平衡，继续升温。
值得一提的是，这项技术的发现源于一次意外。研究团队原本旨在通过真空喷水消除空气阻力，以探索流体在无干扰状态下的行为特性。然而在实验过程中，他们观察到喷射的水柱在真空中自发形成了精细且稳定的冰结构。这一意外发现促使团队转变研究方向，转而探索如何利用该机制实现可控的冰形构建。最终，他们结合运动控制系统，实现了对冰结构几何形态的精准塑造，开发出首个基于蒸发冷却的3D冰打印方法。
该技术不仅成本低廉、操作简便，而且打破了以往冰材料加工必须依赖低温环境的技术限制，为未来在微结构制造、生物医学工程及极端环境建造等领域提供了新的可能性。
