人們對界面水的介電響應的理解依賴于近似線性響應，即外電場誘導線性比例極化。這意味著對場的符號具有反對稱性。然而，原子模擬表明，界面水的極化可能與線性響應有很大的偏差。
研究人員提出了一項針對這個問題的實驗研究。他們測量了單層石墨烯電極附近重水的振動和頻率產生譜，以研究其在受控電化學條件下對外部電場的響應。OD拉伸的光譜顯示正負電極電荷明顯不對稱。
當負電荷低于5×1012電子每平方厘米時，觀察到非氫鍵OD基團指向石墨烯表面的峰值頻率為每厘米2700次。在中性或正極電位下，這種“自由OD”峰突然消失，而光譜顯示氫鍵OD物種的寬峰為2300~2650/厘米。
米勒定律將振動和頻率產生響應與介電常數聯系起來。觀察到的與每米±3×108伏特電場線性響應的偏差使人們對將界面水作為簡單介質處理的有效性提出了質疑。
