Water nanodroplets freezing and ice crystal formation on subcooled surfaces

过冷 物理 冰的形成 冰晶 机械 气象学 热力学 大气科学 传热
作者
Jing-Jing Yang,Bingbing Wang,Xin Wang,Zhiming Xu,Ben-Xi Zhang
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (12) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0243990
摘要

The freezing behavior of liquid water, resulting in solid phases such as glassy structures, hexagonal crystals, or cubic crystals, is influenced by surface supercooling. This study identifies three distinct freezing modes of water nanodroplets on platinum surfaces through molecular dynamics simulations. At surface temperatures below 175 K, water nanodroplets freeze into a solid phase characterized by a glassy structure. Between 176 and 195 K, nucleation begins within the amorphous solid, resulting in crystalline ice formations. In the temperature range of 196–209 K, nucleation and growth occur within the liquid nanodroplets, culminating in the formation of ice crystals exhibiting cubic and hexagonal morphologies. Interestingly, the water temperature rises by 20–37 K during ice crystal nucleation and growth, and the proportion of cubic ice relative to hexagonal ice decreases as the temperature rises. Additionally, a specific threshold involving molecular distance and kinetic energy is essential for the formation of regular ice crystals, thereby confining heterogeneous nucleation to a defined range of surface temperatures. This study offers valuable insights that could inform strategies for controlling ice crystallization in various applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
华仔应助qqq采纳,获得10
1秒前
成就的迎夏完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
6秒前
6秒前
997561369发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
好货分享发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Ava应助细心盼望采纳,获得10
8秒前
8秒前
华仔应助洁净的半鬼采纳,获得10
9秒前
要减肥金针菇完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
我是老大应助WW采纳,获得10
11秒前
虚心寻双完成签到,获得积分10
12秒前
dodo发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
DocWoo发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
zqh发布了新的文献求助10
14秒前
酷爱小飞完成签到,获得积分10
14秒前
Joe发布了新的文献求助20
14秒前
田様应助RC_Wang采纳,获得10
14秒前
zhLu完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
zhijianzhe发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
研友_LN3NWn发布了新的文献求助10
16秒前
在水一方应助烟染采纳,获得20
16秒前
zorro3574发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
Kao应助lastxuan采纳,获得50
21秒前
21秒前
22秒前
秦飞扬发布了新的文献求助100
22秒前
所所应助张zhang采纳,获得10
23秒前
沉默寒云发布了新的文献求助10
23秒前
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
REAL-WORLD EFFICACY AND GENOMIC LANDSCAPE OF POLATUZUMA VEDOTIN-BASED FIRST-LINE THERAPY IN DIFFUSE LARGE B-CELL LYMPHOMA: A FOCUS ON TP53 MUTATIONS AND TREATMENT RESPONSE 500
Handbook of Luminescence Dating 500
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6963608
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8645748
关于积分的说明 18336534
捐赠科研通 6414101
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3086867
关于科研通互助平台的介绍 2136295
邀请新用户注册赠送积分活动 2063311