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
polaris完成签到 ,获得积分10
刚刚
搜集达人的应助被er采纳,获得10
刚刚
唐茂寒完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
Nole的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
CipherSage的应助被科研通管家采纳,获得30
3秒前
科研通AI2S的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
Nole的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
SciGPT的应助被科研通管家采纳,获得30
4秒前
852的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
ding的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
无极微光的应助被科研通管家采纳,获得20
4秒前
Nole的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
Ava的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
pluto的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
Nole的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
CocaWater发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
科研通AI6.2的应助被鱼鱼鱼采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
独特聪展发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
kimodi发布了新的文献求助10
11秒前
完美世界的应助被studyxxx采纳,获得30
11秒前
小敏爱吃鱼完成签到,获得积分10
11秒前
yuni发布了新的文献求助10
12秒前
杨泽宇发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
郑靖楠完成签到,获得积分20
14秒前
xiaolizi的应助被misha采纳,获得30
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
18秒前
认真的博完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Acceptability of Printed Boards 600
The Dawn of Philology 520
Organizational Behavior 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
A primer on partial least squares structural equation modeling (PLS-SEM) (4th ed.) 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7822652
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9349474
关于积分的说明 20553040
捐赠科研通 7415435
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3333792
关于科研通互助平台的介绍 2479220
邀请新用户注册赠送积分活动 2353850