Físicos de Ámsterdam Imprimen Estructuras de Hielo 3D Mediante Enfriamiento Evaporativo en Vacío

Científicos del Instituto de Física de la Universidad de Ámsterdam presentaron en diciembre de 2025 una metodología inédita para la fabricación aditiva de modelos tridimensionales compuestos exclusivamente de hielo puro. Este avance prescinde de la necesidad de refrigeración externa, criogenia o sustratos refrigerados, basándose en el principio físico del enfriamiento evaporativo natural dentro de una cámara de vacío de ultra baja presión. El proceso, documentado en un preimpreso de arXiv por Menno Demmenie, Stefan Kooij y Daniel Bonn, simplifica significativamente las técnicas anteriores que requerían infraestructura térmica compleja.

La demostración de concepto se concretó con la impresión exitosa de un modelo de árbol de Navidad de hielo, con una altura de 8 centímetros, en aproximadamente 26 minutos. La técnica opera mediante la extrusión de un flujo de agua finamente dividido en un entorno de vacío. La rápida evaporación sustrae el calor latente del entorno, forzando a las moléculas de agua restantes a alcanzar un estado líquido superenfriado, situándose por debajo del umbral de 0 °C. Al entrar en contacto con el sustrato o la capa de hielo previamente depositada, este chorro superenfriado se congela de manera casi instantánea, permitiendo la construcción estable, capa por capa, de geometrías intrincadas.

Investigaciones previas, como las realizadas en la Universidad Carnegie Mellon en 2022, exploraron la impresión 3D de microestructuras de hielo, aunque utilizando placas a -35 °C para la solidificación rápida. El método de Ámsterdam, al depender del vacío, ofrece una alternativa más sencilla y potencialmente más económica. Los investigadores señalan que esta aproximación abre avenidas de aplicación en campos diversos, incluyendo la creación de andamios para ingeniería de tejidos en biología y la fabricación de canales microfluídicos de alta precisión en ingeniería.

Un aspecto relevante es su viabilidad para la exploración espacial, dado que el requisito de baja presión se satisface en el planeta Marte. Esto posibilita la impresión de estructuras in situ utilizando el agua local disponible en el planeta rojo. Mientras otros equipos han investigado la impresión 3D en Marte con simulantes de regolito y biopolímeros, la capacidad de trabajar directamente con hielo en las condiciones marcianas es un desarrollo prometedor. El entorno marciano explota precisamente sus bajas temperaturas y presión atmosférica para facilitar la solidificación, lo cual podría reducir los costes asociados al transporte de carga desde la Tierra, que puede superar los 54.000 dólares por kilogramo.