Voda zmrzne přímo během tisku
Vědci s novou metodou tisknou ve vakuové komoře, kde se část vody kvůli nízkému tlaku velmi rychle odpařuje. Voda se při tom ochladí pod bod mrazu, přestože je v komoře pokojová teplota. Jakmile dopadne na dříve vytvořenou vrstvu ledu, téměř okamžitě zmrzne a 3D tiskárna může pokračovat další vrstvou.
Podívejte se na nejlepší 3D tiskárny v testech časopisu Chip
Z trysky vytéká proud vody o průměru přibližně 16 mikrometrů, takže je tenčí než lidský vlas. Vědci už tímto způsobem loni vytiskli například malý vánoční stromek.
Tentokrát se jim podařilo vytvořit také výrazně nakloněné ledové sloupky. Jejich sklon mohou měnit úpravou rychlosti, kterou se tiskárna pohybuje.
Konstrukce nepotřebují podpěry
Některé vytištěné sloupky svíraly s podkladem úhel pouhých 14 stupňů. Přesto byly dostatečně pevné, aby se během tisku udržely bez podpěry zespodu. Vědci tak mohou z vody vytvářet i tvary, které by se při běžném 3D tisku vyráběly obtížněji.
U složitějších tvarů totiž 3D tiskárny často musí společně s výrobkem vytvořit také podpůrnou konstrukci. Ta například drží převislé části na místě a po dokončení se odstraní. V rámci této metody není další podpůrný materiál potřeba, což může celý proces zjednodušit.
Mohlo by vás zajímat
Z ledu mohou vzniknout dočasné formy
Výhodou ledu je také možnost celou vytištěnou konstrukci po dokončení práce jednoduše rozpustit. Vědci proto počítají s jeho využitím například při výzkumu tkání, kde by led mohl sloužit jako dočasná forma.
Po vytvoření požadované struktury by se nechal roztát a nebylo by nutné odstraňovat pevný podpůrný materiál.
Stejný princip by se mohl uplatnit při výrobě mikroskopických kanálků pro kapaliny. Jejich tvar by nejprve vytvořila vytištěná ledová konstrukce a po jejím rozpuštění by v okolním materiálu zůstaly duté kanálky.
Autoři zmiňují také možné využití na Marsu, kde by nízké teploty a řídká atmosféra mohly tomuto způsobu tisku vyhovovat.
