Сотрудники кафедры вычислительной физики выполнили уникальные исследования по анализу влияния внешнего электрического поля на процессы кристаллизации в тонких пленках воды

Кристаллизация, индуцируемая электрическим полем – электрокристаллизация – является одним из ключевых явлений для таких процессов, как образование атмосферных осадков, формирование и нарастание льда на крыльях самолетов, криоконсервация биологических тканей и др. Как же именно электрическое поле влияет на кристаллизацию воды, заключенную в малых объемах?

Сотрудники кафедры вычислительной физики выполнили уникальные исследования по анализу влияния внешнего электрического поля на процессы кристаллизации в тонких пленках воды, находящиеся между графеновыми слоями (вода в конфайнменте).  Были получены совершенно новые результаты, указывающие на то, что кристаллизация воды в такой системе существенным образом зависит от ориентации электрического поля относительно системы. Другими словами, с помощью электрического поля можно управлять кристаллизацией воды. Интересным и неожиданным результатом процесса электрокристаллизации является  формирование термодинамически менее стабильной фазы - кубического льда Ic, вместо ожидаемого гексагонального льда Ih. Другим нетривиальным и удивительным результатом данного исследования, стало наблюдение квадратной решетки льда в кристаллографической плоскости (001).

Исследование было выполнено при поддержке Российского Научного Фонда

Результаты работы опубликованы в статье [R.M. Khusnutdinoff and  A.V. Mokshin, Electrocrystallization of Supercooled Water in Confinement, Physics of the Solid State, volume 62, pages 869–872 (2020)].

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1134%2FS1063783420050133