为了在地球上利用类似太阳的热能，美国橡树岭国家实验室(ORNL) 的科学家们迈出了大胆的一步，他们攻克了一项技术难题：3D打印出首批复杂、无缺陷且具有复杂几何形状的钨部件。

你可能会问，为什么选择钨？原因很简单：钨的熔点远超其他任何金属，高达3422°C，是所有金属中最高的。这使得钨成为核聚变反应堆的理想材料，因为聚变反应堆的等离子体温度可以超过1.8亿华氏度（约1亿摄氏度），而太阳中心的温度仅为2700万华氏度。这样的高温环境对材料的耐热性提出了极高的要求，而钨能够在这种极端条件下保持稳定。

钨是一种坚硬的材料，但当你将它放回室温时，它也会像老骨头一样易碎，这种双重性格一直让研究人员摸不着头脑。ORNL的研究人员开发了一种电子束3D打印机，通过将钨逐层沉积成精确的三维形状，成功地制造出无缺陷的复杂钨部件。

想象一下，磁导向粒子流熔化金属粉末，将其粘合成牢不可破的物体，而高真空环境确保了无污染物干扰和残余应力的形成，从而提高了部件的质量和耐久性。ORNL的Michael Kirka表示：“电子束增材制造有望用于加工复杂的钨几何形状。”用该团队的话来说，这意味着我们在寻求无碳能源方面迈出了关键一步。

让我们重新讨论一下聚变反应堆的话题。这些反应堆就像高辛烷值的大锅，等离子体在其中以强大的能量舞动。然而，控制和利用这种能量极具挑战性，就像试图将恒星装进瓶子里一样，这需要能够承受高温的材料。这项技术对于使核聚变成为比裂变反应堆更清洁、更强大的替代品至关重要，而ORNL的新钨技术可能是解决方案。

在推进能源技术方面，ORNL 团队取得了重大进展。他们正在通过创新方法解决在高温工业过程中使用钨的挑战。他们的工作不仅有可能提高聚变能源的效率，而且还可能改变我们处理极端温度工业过程的方式。这一技术突破不仅有助于提高聚变反应堆的安全性和效率，还为清洁能源技术的发展提供了新的可能。