تجميد الماء في أجزاء من الثانية.. تقنية ثورية تصنع الثلج دون فريزر
نيسان ـ نشر في 2026-09-07 الساعة 14:06
نيسان ـ طوّر باحثون في جامعة أمستردام تقنية جديدة تتيح طباعة هياكل من الجليد بتقنية ثلاثية الأبعاد، من دون الحاجة إلى مجمّد "فريزر" أو أسطح تبريد تقليدية، وذلك من خلال الاستفادة من تأثير الضغط المنخفض داخل غرفة مفرغة من الهواء.
وتعتمد التقنية على التبريد التبخيري، إذ يضخ الباحثون نفاثة دقيقة من الماء بدرجة حرارة الغرفة داخل حجرة شبه مفرغة، ما يؤدي إلى تبخر جزيئات الماء بسرعة وسحب الطاقة الحرارية من المياه المتبقية، وبذلك تنخفض درجة حرارة الماء خلال جزء من الثانية، ليتحول إلى جليد أثناء وصوله إلى الهيكل الجاري طباعته.
طباعة سريعة ودقيقة للجليد
وأظهرت التجارب قدرة النظام على إنتاج شجرة عيد ميلاد من الجليد بارتفاع 8 سنتيمترات خلال 26 دقيقة، إلى جانب تتبع محيط شكل بشري يبلغ طوله 6 سنتيمترات في غضون 8 ثوانٍ فقط، ومن دون الحاجة إلى دعامات سفلية.
وبحسب الدراسة المنشورة في دورية Proceedings of the National Academy of Sciences، والتي شارك في إعدادها الباحثون مينّو ديميني وستيفان كوي ودانيال بون، يمكن أن تصل سرعة التقنية إلى 100 ضعف سرعة الأساليب السابقة التي اعتمدت على الأسطح المبردة.
الجليد كقالب مؤقت
ولا تقتصر أهمية التقنية على صناعة أشكال جليدية، إذ يرى الباحثون أن أحد أبرز تطبيقاتها المحتملة يتمثل في تصنيع قوالب مؤقتة وقابلة للتخلص منها.
ويمكن تغطية الهياكل المصنوعة من الجليد بالراتنج، ثم إذابة الجليد لاحقا، ما يترك وراءه قنوات مجوفة يمكن توظيفها في تصنيع شبكات للموائع الدقيقة أو هياكل داعمة للأنسجة الخلوية.
تقنية قد تجد طريقها إلى المريخ
وتفتح التقنية أيضا الباب أمام تطبيقات مستقبلية في البيئات الفضائية، وعلى رأسها المريخ، حيث يبلغ الضغط الجوي نحو 6 ملي بار، مع وجود كميات كبيرة من الجليد.
وبحسب الدراسة، يمكن مستقبلا استخدام آلات تعتمد على هذه التقنية لبناء هياكل من المياه المتوافرة محليا على سطح المريخ، ما قد يقلل الحاجة إلى نقل معدات التبريد من الأرض خلال المهمات الفضائية.
وتعتمد التقنية على التبريد التبخيري، إذ يضخ الباحثون نفاثة دقيقة من الماء بدرجة حرارة الغرفة داخل حجرة شبه مفرغة، ما يؤدي إلى تبخر جزيئات الماء بسرعة وسحب الطاقة الحرارية من المياه المتبقية، وبذلك تنخفض درجة حرارة الماء خلال جزء من الثانية، ليتحول إلى جليد أثناء وصوله إلى الهيكل الجاري طباعته.
طباعة سريعة ودقيقة للجليد
وأظهرت التجارب قدرة النظام على إنتاج شجرة عيد ميلاد من الجليد بارتفاع 8 سنتيمترات خلال 26 دقيقة، إلى جانب تتبع محيط شكل بشري يبلغ طوله 6 سنتيمترات في غضون 8 ثوانٍ فقط، ومن دون الحاجة إلى دعامات سفلية.
وبحسب الدراسة المنشورة في دورية Proceedings of the National Academy of Sciences، والتي شارك في إعدادها الباحثون مينّو ديميني وستيفان كوي ودانيال بون، يمكن أن تصل سرعة التقنية إلى 100 ضعف سرعة الأساليب السابقة التي اعتمدت على الأسطح المبردة.
الجليد كقالب مؤقت
ولا تقتصر أهمية التقنية على صناعة أشكال جليدية، إذ يرى الباحثون أن أحد أبرز تطبيقاتها المحتملة يتمثل في تصنيع قوالب مؤقتة وقابلة للتخلص منها.
ويمكن تغطية الهياكل المصنوعة من الجليد بالراتنج، ثم إذابة الجليد لاحقا، ما يترك وراءه قنوات مجوفة يمكن توظيفها في تصنيع شبكات للموائع الدقيقة أو هياكل داعمة للأنسجة الخلوية.
تقنية قد تجد طريقها إلى المريخ
وتفتح التقنية أيضا الباب أمام تطبيقات مستقبلية في البيئات الفضائية، وعلى رأسها المريخ، حيث يبلغ الضغط الجوي نحو 6 ملي بار، مع وجود كميات كبيرة من الجليد.
وبحسب الدراسة، يمكن مستقبلا استخدام آلات تعتمد على هذه التقنية لبناء هياكل من المياه المتوافرة محليا على سطح المريخ، ما قد يقلل الحاجة إلى نقل معدات التبريد من الأرض خلال المهمات الفضائية.
