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
xiaoD完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
可爱的函函的应助被研友_LkD29n采纳,获得10
3秒前
4秒前
素影发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
舒心砖头发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
季茂申发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
li发布了新的文献求助10
6秒前
灵魂歌手发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
九点的晚风完成签到 ,获得积分10
9秒前
灵巧冰绿完成签到,获得积分10
9秒前
xiaoD发布了新的文献求助10
9秒前
隐形曼青的应助被魔修采纳,获得10
10秒前
小泽发布了新的文献求助10
10秒前
wzg666完成签到,获得积分10
10秒前
JXY189发布了新的文献求助10
11秒前
runtang发布了新的文献求助100
11秒前
12秒前
krislan完成签到,获得积分10
12秒前
素影完成签到,获得积分10
13秒前
HaidongZhang完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
秋风的应助被跳跃的雯采纳,获得10
14秒前
14秒前
科研通AI2S的应助被跳跃的雯采纳,获得30
14秒前
dyhhh的应助被是ok耶采纳,获得10
15秒前
CipherSage的应助被舒心砖头采纳,获得10
17秒前
聪明少年完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
风吹麦浪的应助被mmm采纳,获得10
18秒前
19秒前
19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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8140898
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9541016
关于积分的说明 21643341
捐赠科研通 7725055
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3421194
关于科研通互助平台的介绍 2546411
邀请新用户注册赠送积分活动 2463316