人们对界面水的介电响应的理解依赖于近似线性响应，即外电场诱导线性比例极化。这意味着对场的符号具有反对称性。然而，原子模拟表明，界面水的极化可能与线性响应有很大的偏差。
研究人员提出了一项针对这个问题的实验研究。他们测量了单层石墨烯电极附近重水的振动和频率产生谱，以研究其在受控电化学条件下对外部电场的响应。OD拉伸的光谱显示正负电极电荷明显不对称。
当负电荷低于5×1012电子每平方厘米时，观察到非氢键OD基团指向石墨烯表面的峰值频率为每厘米2700次。在中性或正极电位下，这种“自由OD”峰突然消失，而光谱显示氢键OD物种的宽峰为2300~2650/厘米。
米勒定律将振动和频率产生响应与介电常数联系起来。观察到的与每米±3×108伏特电场线性响应的偏差使人们对将界面水作为简单介质处理的有效性提出了质疑。
