Molecular dynamics simulations of the effect of static electric field on progressive ice formation
Notice bibliographique
Résumé
Ice accumulation under static electric fields presents a significant hazard to transmission lines and power grids. Contemporary computational studies of electrofreezing predominantly probed excessive electric fields (109 V/m) that are significantly higher than those typically encountered in proximity to transmission lines. To elucidate the influence of realistic electric fields (105 V/m) on ice crystallization, we run extensive molecular dynamics (MD) simulations across dual ice-water coexistence systems. Three aspects of work were accordingly examined. First, we investigated the influence of the effect of static electric fields, with a strength of 105 V/m, along three orthogonal axes on the phase transition during the encountered freezing and melting processes. Second, we established the mechanism of how the direction of an electric field, the initial ice crystallography, and the adjacent crystal planes influence the solidification process. Third, the results of our MD simulations were further post-processed to determine the dipole moment, radial distribution, and angle distribution resulting from the static electric field. Our results indicate that while weak electric fields do not cause complete polarization of liquid water molecules, they can induce a transition to a more structured ice-like geometry of the water molecules at the ice-water interphase region, particularly when applied perpendicular to the ice-water interphase. Notably, the interface adjacent to cubic ice exhibits a greater response to the electric fields than that adjacent to hexagonal ice. This is attributable to the intrinsic differences in their original hydrogen bonding networks.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».