KR100894283B1 - Methods of fracturing a liquid marble, and a liquid transporter using thereof - Google Patents

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Abstract

액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴 방법은 목적액과 극성이 다른 파우더로 상기 목적액을 코팅하여 액체 구슬(Liquid Marble)을 형성하는 단계 및 상기 코팅된 액체 구슬(Liquid Marble)을 계면활성제가 도포되어 있는 고체 표면에 접촉시켜 상기 목적액이 상기 액체 구슬(Liquid Marble)로부터 유출되도록 상기 액체 구슬(Liquid Marble)을 파괴하는 단계를 포함한다. 계면활성제를 고체 표면에 도포하여 접촉시키기 때문에, 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴가 가능하다.Method of destroying the liquid marble (Liquid Marble) is to form a liquid marble by coating the target liquid with a powder having a different polarity from the target liquid and the surface of the coated liquid marble (Liquid Marble) is coated with a surfactant Contacting the solid surface to destroy the liquid marble such that the target liquid flows out of the liquid marble. Since the surfactant is applied by contacting the solid surface, breakage of the liquid marble is possible.

Description

액체 구슬의 파괴 방법, 이를 이용한 목적액 전달체 { METHODS OF FRACTURING A LIQUID MARBLE, AND A LIQUID TRANSPORTER USING THEREOF }METHODS OF FRACTURING A LIQUID MARBLE, AND A LIQUID TRANSPORTER USING THEREOF}

도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴 방법을 순차적으로 나타낸 사시도이다.1 to 4 are perspective views sequentially illustrating a method of breaking a liquid marble according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 액체 구슬(Liquid Marble) 파괴 방법을 동물에 적용한 예를 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating an example in which a liquid marble destruction method described with reference to FIGS. 1 to 4 is applied to an animal.

도 6 내지 도 7은 Pascale Aussillous 와

Figure 112007038104816-pat00001
의 논문("Properties of liquid marbles", Proc. R. Soc. A, 17 January 2006, p975, p991)에 있는 비교예 1 및 비교예 2에 따른 파괴 방법이 적용된 액체 구슬(Liquid Marble)을 나타내는 사진이다.6 to 7 show Pascale Aussillous and
Figure 112007038104816-pat00001
Photo showing Liquid Marble to which the destruction method according to Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in the article "Properties of liquid marbles", Proc. R. Soc. A, 17 January 2006, p975, p991 to be.

도 8은 비교예 3에 따른 파괴 방법이 적용된 액체 구슬(Liquid Marble)을 나타낸 사진이다.8 is a photograph showing a liquid marble to which a destruction method according to Comparative Example 3 is applied.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 파괴 방법이 적용된 액체 구슬(Liquid Marble)을 나타낸 사진이다.9 is a photograph showing a liquid marble (Liquid Marble) to which a destruction method according to an embodiment of the present invention is applied.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 액체 구슬(Liquid Marble) 110 : 파우더100: Liquid Marble 110: Powder

120 : 목적액 130 : 판120: target amount 130: plate

200 : 고체 210 : 계면활성제200: solid 210: surfactant

310 : 기관 320 : 기관지310: trachea 320: bronchus

330 : 폐포 330: alveoli

본 발명은 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴 방법, 이를 이용한 목적액 전달체에 관한 것이다. 보다 상세하게는 계면활성제가 도포된 고체 표면에 접촉시켜 액체 구슬(Liquid Marble)을 파괴하는 방법, 이를 이용한 목적액 전달체에 관한 것이다.The present invention relates to a method of destroying a liquid marble, and a target liquid carrier using the same. More specifically, the present invention relates to a method of destroying a liquid marble by contacting a solid surface coated with a surfactant, and a target liquid carrier using the same.

고체 위에서 미량의 액체를 움직이는 데에는 고체와 액체의 두 상(Phase)간의 접촉으로 인한 힘의 영향을 받는다. 접촉 각(Contact Angle)으로 인하여 움직이는 방향과 반대의 힘이 작용하기 때문이다. 이에 따라 고체 표면을 화학적으로 처리하여 표면이 액체에 젖지 않고 액체 방울의 구 형상을 유지시키는 다양한 방법이 제안되었다. The movement of trace liquids on solids is influenced by the forces of contact between the two phases of the solid and liquid. This is because the contact angle acts against the direction of movement. Accordingly, various methods have been proposed in which the solid surface is chemically treated to maintain the spherical shape of the liquid drop without the surface getting wet.

그러나 이러한 방법들은 상당히 복잡한 과정을 필요로 하며, 내구성이 약하다는 문제점을 갖고 있다. 액체 구슬(Liquid Marble)은 기존의 시도와는 다르게, 액체 방울의 표면을 액체 방울과 극성이 다른 파우더로 코팅하여 문제를 해결한 방법이다. 즉 액체 방울이 친수성일 경우 소수성 파우더, 액체 방울이 소수성일 경우 친수성 파우더를 사용하면 액체 방울의 표면에 파우더를 코팅할 수 있다.However, these methods require a fairly complicated process and have a problem of poor durability. Liquid marble, unlike previous attempts, solves the problem by coating the surface of the liquid droplets with powders of different polarities than the liquid droplets. That is, if the droplet is hydrophilic, hydrophobic powder, and if the droplet is hydrophobic, hydrophilic powder can be used to coat the powder on the surface of the droplet.

액체 표면에 코팅된 파우더 입자 층에 의하여 액체 방울이 접촉된 표면에 퍼지는 현상을 방지하고 구 모양의 형상을 유지할 수 있다. 이러한 특성을 이용하면, 액체 구슬(Liquid Marble)을 특정 액체를 운반하는 매개체로 응용 가능한데, 운반하는 방법의 예로는 물 위에 떠서도 이동할 수 있다. The powder particle layer coated on the liquid surface prevents the liquid from spreading on the contacted surface and maintains a spherical shape. Using this property, liquid marble can be applied as a medium for transporting a specific liquid. An example of the transport method can be moved even while floating on water.

운반된 액체를 목적지에 도달시키기 위해서는 필연적으로 액체 구슬(Liquid Marble)을 파괴해야 한다. 이에 따라, 액체 운반 후 내부 액체의 추출 과정에서 필요한 액체 구슬(Liquid Marble)의 표면 파괴에 대한 연구가 요구되었다. In order to reach the destination, the liquid must inevitably destroy the Liquid Marble. Accordingly, the study on the surface destruction of the liquid marble (Liquid Marble) required in the extraction process of the internal liquid after the liquid transport was required.

하지만 일반적인 종래의 방법으로는 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴가 불가능하였다. Pascale Aussillous 와

Figure 112007038104816-pat00002
의 논문("Properties of liquid marbles", Proc. R. Soc. A, 17 January 2006, p975, p991)을 참조하면, 고체 막대기나 손가락으로 누를 경우에는 액체 구슬(Liquid Marble)이 파괴되는 것이 아니라 둘로 나뉘어졌다. 또한 두 평판 사이에 액체 구슬(Liquid Marble)을 위치시키고 두 평판을 압착하더라도, 통상적인 압력만 가해서는 액체 구슬(Liquid Marble)이 파괴되지 않았다.However, it is impossible to destroy the liquid marble by the general conventional method. With Pascale Aussillous
Figure 112007038104816-pat00002
According to the paper in "Properties of liquid marbles", Proc. R. Soc. A, 17 January 2006, p975, p991, liquid marbles are not destroyed when pressed with a solid stick or finger. Divided. Also, even if a liquid marble was placed between the two plates and the two plates were squeezed, the liquid marble was not destroyed only by applying normal pressure.

따라서 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴 위치를 제어하고 내부 액체의 손실을 방지하기 위하여 계면활성제를 이용한 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴방법이 제안되었다. 하지만 액체 구슬(Liquid Marble)의 표면과 기체(예를 들면 공기)와의 경계면에 계면활성제를 주입할 경우, 주입한 자리에 작은 원형의 구멍이 생겼으나 그것이 더 이상 균열로 발전되지 않고 구의 형상을 그대로 유지하였다. 즉, 액체 구슬(Liquid Marble)과 기체의 경계면에서는 계면활성제를 이용하여도 액체 구 슬(Liquid Marble)이 여전히 파괴되지 않고, 결과적으로 액체 구슬(Liquid Marble) 속에 포함되어 있는 액체를 운반은 가능하지만 파괴가 불가능하였기 때문에 포함된 액체를 추출하지 못하여, 액체의 전달을 역시 완료시킬 수 없는 문제점이 있었다.Therefore, in order to control the breakdown position of the liquid marble (Liquid Marble) and to prevent the loss of the internal liquid, a method of breaking the liquid marble (Liquid Marble) using a surfactant has been proposed. However, when surfactant is injected into the surface of liquid marble and the interface between gas (for example, air), a small circular hole is created at the place of injection, but it no longer develops as a crack and maintains the shape of the sphere. Maintained. In other words, at the interface between the liquid marble and the gas, even though the surfactant is used, the liquid marble is still not destroyed, and as a result, the liquid contained in the liquid marble can be transported. Since it was impossible to destroy, there was a problem in that it could not extract the contained liquid, and thus could not complete the delivery of the liquid.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 계면활성제를 이용한 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a method of destroying liquid marble (Liquid Marble) using a surfactant.

본 발명의 다른 목적은 상기 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴 방법을 이용한 목적액 전달체를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention to provide a target liquid carrier using the liquid marble (Liquid Marble) destruction method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴 방법은 목적액과 극성이 다른 파우더로 상기 목적액을 코팅하여 액체 구슬(Liquid Marble)을 형성하는 단계 및 상기 코팅된 액체 구슬(Liquid Marble)을 계면활성제가 도포되어 있는 고체 표면에 접촉시켜 상기 목적액이 상기 액체 구슬(Liquid Marble)로부터 유출되도록 상기 액체 구슬(Liquid Marble)을 파괴하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the method of breaking the liquid marble (Liquid Marble) is the step of coating the target liquid with a powder having a different polarity from the target liquid to form a liquid marble (Liquid Marble) and the Contacting a coated liquid marble to a solid surface to which a surfactant is applied to destroy the liquid marble so that the target liquid flows out of the liquid marble.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴 방법은 계면활성제가 도포된 고체 표면으로 액체 구슬(Liquid Marble)을 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 한편, 상기 액체 구슬(Liquid Marble)을 이동시키는 단계는 이송 유체에 의해 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method of destroying the liquid marble may further include moving the liquid marble to the solid surface to which the surfactant is applied. Meanwhile, the moving of the liquid marble may be performed by a conveying fluid.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 파우더는 실리코포듐(Lycopodium), 실 란 코팅된 리코포듐(Silane-coated Lycopodium), 플리올라이트(PLIOLITE), 매연(soot), 플루오르실란 처리된 실리카(silica beads treated by a fluorosilane)등 일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the powder is Lycopodium (Lycopodium), Silane-coated Lycopodium (Silane-coated Lycopodium), Poliol (PLIOLITE), Soot (soot), Fluorosilane-treated silica ( silica beads treated by a fluorosilane).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트(Polyoxyethylene Sorbitan Monooleate), 동물의 기관지에 존재하는 계면활성제, 동물의 폐에 존재하는 계면활성제일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the surfactant may be a polyoxyethylene sorbitan monooleate (Polyoxyethylene Sorbitan Monooleate), a surfactant present in the bronchus of the animal, a surfactant present in the lungs of the animal.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 계면활성제가 도포된 고체 표면은 동물의 기관지의 내부 표면, 동물의 폐의 내부 표면일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the solid surface to which the surfactant is applied may be an inner surface of the animal's bronchus, the inner surface of the animal's lungs.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 목적액에 코팅된 상기 목적액과 극성이 다른 파우더를 포함하는 목적액 전달체는 계면활성제가 도포된 고체 표면에 목적액을 전달시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, the target liquid carrier comprising a powder different in polarity from the target liquid coated on the target liquid can deliver the target liquid to the solid surface to which the surfactant is applied. .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 파우더는 리코포듐(Lycopodium), 실란 코팅된 리코포듐(Silane-coated Lycopodium), 플리올라이트(PLIOLITE), 매연(soot) 또는 플루오르실란 처리된 실리카(silica beads treated by a fluorosilane)등일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the powder is Lycopodium (Lycopodium), Silane-coated Lycopodium (Silane-coated Lycopodium), Poliolite (PLIOLITE), Soot or fluorosilane-treated silica (silica beads treated by a fluorosilane).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 계면활성제가 도포된 고체 표면은 동물의 기관지의 내부 표면, 동물의 폐의 내부 표면일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the solid surface to which the surfactant is applied may be an inner surface of the animal's bronchus, the inner surface of the animal's lungs.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트(Polyoxyethylene Sorbitan Monooleate), 동물의 기관지에 존재하는 계면활성제, 동물의 폐에 존재하는 계면활성제일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the surfactant may be a polyoxyethylene sorbitan monooleate (Polyoxyethylene Sorbitan Monooleate), a surfactant present in the bronchus of the animal, a surfactant present in the lungs of the animal.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 액체 구슬(Liquid Marble)과 고체와의 접촉 부분에 계면활성제를 주입하여 빠른 시간에 액체 구슬(Liquid Marble)을 파괴시키고 내부 액체를 유출시켜 고체 표면에 퍼지게 하여 목적액의 전달을 완료할 수 있다. 즉, 액체 구슬(Liquid Marble)을 목적액 전달체로 사용하는 것이 가능해진다.According to the present invention as described above, by injecting a surfactant to the contact portion of the liquid marble (Liquid Marble) and the solid breaks the liquid marble (Liquid Marble) in a short time and the internal liquid flows out to spread on the solid surface to the target liquid You can complete the delivery of. That is, it becomes possible to use liquid marble as a target liquid carrier.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지 다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, one or more other It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of features or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따른 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴 방법, 이를 이용한 목적액 전달체에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of destroying a liquid marble according to a preferred embodiment of the present invention, a target liquid carrier using the same will be described in detail.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴 방법을 순차적으로 나타낸 사시도이다.1 to 4 are perspective views sequentially illustrating a method of breaking a liquid marble according to an embodiment of the present invention.

도 1은 액체 구슬(Liquid Marble)을 형성하는 단계를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a step of forming a liquid marble.

도 1을 참조하면, 파우더(110) 위에 목적액(120)을 떨어뜨린다. 그 다음, 파우더(110)가 놓여있는 판(130)을 전후좌우로 원을 그리듯이 움직여 목적액(120)을 굴린다. 결과적으로, 목적액(120)의 표면에 파우더(110)가 코팅되어 액체 구슬(Liquid Marble)이 형성된다. 한편, 반드시 목적액(120)을 굴리는 방법에 의하지 않더라도 목적액(120)의 표면에 파우더(110)를 코팅하는 다양한 방법이 존재할 수 있으며, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상을 충족하는 것임을 쉽게 알 수 있다.Referring to FIG. 1, the target liquid 120 is dropped onto the powder 110. Next, the target liquid 120 is rolled by moving the plate 130 on which the powder 110 is placed in a circle in front, rear, left, and right directions. As a result, the powder 110 is coated on the surface of the target liquid 120 to form a liquid marble. On the other hand, there is a variety of methods for coating the powder 110 on the surface of the target solution 120 even if not necessarily by the method of rolling the target solution 120, those skilled in the art to the following claims It will be readily appreciated that the spirit of the invention described is met.

파우더(110)가 목적액(120)의 표면에 코팅될 수 있으려면, 파우더(110)는 소수성, 목적액(120)은 친수성으로서 서로 반대의 친수성/소수성 성질을 가져야 한다. 목적액(120)이 친수성이고 파우더(110)는 소수성이기만 하면 어떤 파우더라도 제한 없이 사용될 수 있다.In order for the powder 110 to be coated on the surface of the target liquid 120, the powder 110 should be hydrophobic and the target liquid 120 hydrophilic to have opposite hydrophilic / hydrophobic properties. As long as the target solution 120 is hydrophilic and the powder 110 is hydrophobic, any powder may be used without limitation.

목적액(120)이 친수성일 경우, 파우더(110)의 예로서는 리코포듐(Lycopodium), 실란 코팅된 리코포듐(Silane-coated Lycopodium), 플리올라이트(PLIOLITE), 매연(soot), 플루오르실란 처리된 실리카(silica beads treated by a fluorosilane) 등을 들 수 있다. 목적액(120)의 크기가 수 밀리미터일 경우, 파우더(110) 입자의 크기는 그보다 훨씬 작은 0.1~100um인 것이 바람직하다.When the target solution 120 is hydrophilic, examples of the powder 110 include Lycopodium, Silane-coated Lycopodium, PLIOLITE, Soot, Fluorosilane-treated. Silica beads treated by a fluorosilane, and the like. When the size of the target liquid 120 is several millimeters, the size of the powder 110 particles is preferably 0.1 ~ 100um much smaller than that.

목적액(120)은 소수성의 파우더(110)가 그 표면에 코팅되기 위해서 친수성이어야 한다. 상기와 같이 소수성의 파우더(110)로 코팅되기 위해서는 친수성이기만 하면 어떤 목적액이라도 제한 없이 사용될 수 있다.The target solution 120 must be hydrophilic in order for the hydrophobic powder 110 to be coated on its surface. In order to be coated with the hydrophobic powder 110 as described above, any target liquid may be used without limitation as long as it is hydrophilic.

파우더(110)가 소수성일 경우, 목적액(120)의 예로서는 물, 수용액(예를 들면 에틸렌 글리콜 수용액) 등을 들 수 있다.When the powder 110 is hydrophobic, examples of the target liquid 120 include water, an aqueous solution (for example, an ethylene glycol aqueous solution), and the like.

도 2는 액체 구슬(Liquid Marble)을 고체 표면으로 이동하기 전 상태를 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view showing a state before moving a liquid marble to a solid surface.

파우더(110) 및 목적액(120)은 도 1에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 구 성요소들이므로, 동일한 참조부호들로 나타내고 반복 설명은 생략한다.Since the powder 110 and the target liquid 120 are substantially the same components as described with reference to FIG. 1, the powder 110 and the target solution 120 are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

도 2를 참조하면, 액체 구슬(Liquid Marble)(100) 및 고체(200)를 준비한다.Referring to FIG. 2, a liquid marble 100 and a solid 200 are prepared.

액체 구슬(Liquid Marble)(100)은 파우더(110)로 된 코팅 및 목적액(120)을 포함한다. 즉, 액체 구슬(Liquid Marble)(100)이 바로 목적액 전달체의 용도로 사용된다.Liquid marble 100 includes a coating of powder 110 and a target liquid 120. That is, liquid marble 100 is used for the purpose liquid carrier.

파우더(110)는 목적액(120) 표면에 코팅된다.The powder 110 is coated on the surface of the target liquid 120.

고체(200)는 표면에 계면활성제(210)가 도포되어 있다. The solid 200 is coated with a surfactant 210 on the surface.

고체(200)는 계면활성제(210)가 도포될 수 있는 표면을 가지기만 하면 어떠한 고체라도 상관이 없다. 고체(200)의 예로서는 슬라이드 글래스(slide glass), 동물(인간을 제외함)의 기관지, 동물(인간을 제외함)의 폐 등을 들 수 있다.The solid 200 may be any solid as long as it has a surface to which the surfactant 210 can be applied. Examples of the solid 200 include slide glass, bronchial tubes of animals (except humans), lungs of animals (except humans), and the like.

계면활성제(210)는 고체(200)의 표면에 도포되어 있다. Surfactant 210 is applied to the surface of solid 200.

계면활성제(210)의 예로서는 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트(Polyoxyethylene Sorbitan Monooleate), 동물의 기관지에 존재하는 계면활성제, 동물의 폐에 존재하는 계면활성제 등을 들 수 있다.Examples of the surfactant 210 include polyoxyethylene sorbitan monooleate, surfactants present in the bronchus of animals, and surfactants present in the lungs of animals.

도 3은 액체 구슬(Liquid Marble)을 고체 표면으로 이동한 상태를 나타내는 사시도이다.3 is a perspective view illustrating a state in which a liquid marble is moved to a solid surface.

도 3에 도시한 구성요소들은 도 2에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 구성요소들이므로, 동일한 참조부호들로 나타내고 반복 설명은 생략한다.Since the components shown in FIG. 3 are substantially the same as those described with reference to FIG. 2, the same reference numerals are used to describe the same elements and the description thereof will be omitted.

액체 구슬(Liquid Marble)(100)을 이동하여 고체(200)의 계면활성제(210)를 도포한 표면에 접촉시킨다. The liquid marble 100 is moved to contact the surface coated with the surfactant 210 of the solid 200.

액체 구슬(Liquid Marble)(100)의 이동은 다양한 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 중력에 의한 이동과 이송 유체를 이용한 이동 방법이 있다.Movement of the liquid marble 100 may be performed by various methods. For example, there are gravity moving and moving methods using a transfer fluid.

중력에 의한 액체 구슬(Liquid Marble)(100) 이동의 예로서는, 액체 구슬(Liquid Marble)(100)이 접촉하고 있는 표면을 기울여서 이동시키는 방법이 있다.As an example of the movement of the liquid marble 100 by gravity, there is a method of tilting and moving the surface that the liquid marble 100 is in contact with.

이송 유체를 이용한 액체 구슬(Liquid Marble)(100) 이동의 예로서는, 액체 구슬(Liquid Marble)(100)에 목적 방향으로 이송 유체(예를 들면 공기)를 분사하여 이동시키는 방법이 있다.As an example of the movement of the liquid marble 100 using the transfer fluid, there is a method of injecting the transfer fluid (for example, air) into the liquid marble 100 in a desired direction.

이송 유체를 이용한 액체 구슬(Liquid Marble)(100) 이동의 다른 예로서는, 액체 구슬(Liquid Marble)(100)에 이송 유체(예를 들면 물)위에 띄워서 이동시키는 방법이 있다. As another example of the movement of the liquid marble 100 using the transfer fluid, there is a method of moving the liquid marble 100 by floating it on the transfer fluid (for example, water).

액체 구슬(Liquid Marble)(100)이 이동하여 고체(200)의 계면활성제(210)를 도포한 표면에 접촉한 순간, 액체 구슬(Liquid Marble)(100)은 파괴되기 시작한다.As soon as the liquid marble 100 moves and contacts the surface to which the surfactant 210 of the solid 200 is applied, the liquid marble 100 begins to break.

도 4는 액체 구슬(Liquid Marble)이 파괴되어 고체(200)로의 전달이 완료된 상태를 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a state in which a liquid marble is broken and transfer to the solid 200 is completed.

도 4에 도시한 구성요소들은 도 2에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 구성요소들이므로, 동일한 참조부호들로 나타내고 반복 설명은 생략한다.Since the components shown in FIG. 4 are substantially the same as those described in FIG. 2, they are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

액체 구슬(Liquid Marble)(도3의 100)이 고체(200) 표면의 계면활성제(210)와 접촉하면, 파괴되어 고체(200)의 표면에 퍼지게 된다. 즉, 액체 구슬(Liquid Marble)(도3의 100)이 파괴되어 목적액이 넓게 펴진 막(102)를 형성하게 된다.When the liquid marble (100 in FIG. 3) comes into contact with the surfactant 210 on the surface of the solid 200, it is broken and spreads to the surface of the solid 200. That is, the liquid marble (100 in FIG. 3) is broken to form a film 102 having the target liquid widened.

이로써 고체(210)로의 전달이 완료된다. 한편, 액체 구슬(Liquid Marble)(100)이 파괴되어 고체(200)의 표면에 퍼지는 속도는 액체 구슬(Liquid Marble)(도3의 100)의 크기, 목적액(도3의 120)의 점성, 표면장력, 밀도 등과 관계가 있다. 즉 액체 구슬(Liquid Marble)(도3의 100)의 크기가 작을수록, 목적액(도3의 120)의 표면장력이 작을수록 표면파괴속도가 빨라지고 결과적으로 목적액(도3의 120)을 보다 빨리 고체(200)에 전달할 수 있다.This completes the delivery to the solid 210. Meanwhile, the rate at which the liquid marble 100 is broken and spreads on the surface of the solid 200 may include the size of the liquid marble (100 in FIG. 3), the viscosity of the target liquid (120 in FIG. 3), It is related to surface tension and density. That is, the smaller the size of the liquid marble (100 in FIG. 3), the smaller the surface tension of the target liquid (120 in FIG. 3), the faster the surface breaking rate, and consequently, the target liquid (120 in FIG. 3) is obtained. Can be quickly delivered to the solid 200.

도 5는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴 방법을 동물에 적용한 예를 나타내는 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an example in which a method of breaking a liquid marble described with reference to FIGS. 1 to 4 is applied to an animal.

동일한 구성요소들은 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.Like elements are denoted by like reference numerals, and repeated descriptions of like elements are omitted.

기관(310)은 인간을 포함하는 동물 내부에 위치하며, 코 및 입과 연결된다.The organ 310 is located inside an animal, including a human, and is connected to the nose and mouth.

기관지(320)는 인간을 포함하는 동물 내부에 위치하며, 기관(310)과 연결된다. 기관지(320)의 내벽에는 계면활성제가 존재한다.The bronchus 320 is located inside an animal, including a human, and is connected to the trachea 310. A surfactant is present on the inner wall of the bronchus 320.

폐포(330)는 인간을 포함하는 동물 내부에 위치하며, 기관지(320)와 연결된다. 폐포(330)의 내벽에는 계면활성제가 존재한다.The alveoli 330 is located inside an animal, including a human, and is connected to the bronchus 320. Surfactant is present on the inner wall of the alveoli 330.

액체 구슬(Liquid Marble)(100), 즉 목적액 전달체가 인간을 포함하는 동물의 코 또는 입으로 흡입된다. 흡입후 액체 구슬(Liquid Marble)(100)은 기관(310)을 통과하게 된다. 기관(310)에는 계면활성제가 없기 때문이다. 기관(310)을 통과한 후 기관지(320), 폐포(330)의 표면에 존재하는 계면활성제와 접촉하면 액체 구슬(Liquid Marble)(100)은 파괴되어 목적액(120) 전달이 완료되게 된다. 액체 구 슬(Liquid Marble)(100)이 기관지(320)에 도달하는지 폐포(330)에 도달하는지는, 액체 구슬(Liquid Marble)(100)의 양 또는 크기 등에 의해 결정된다. 즉, 액체 구슬(Liquid Marble)(100)의 크기가 작으면 더 멀리 이동할 수 있기 때문에 폐포(330)에 도달하게 되며, 액체 구슬(Liquid Marble)(100)의 크기가 상대적으로 크면 폐포(330)까지 도달하지 못하여 기관지(320)에 도달하게 된다.Liquid Marble 100, i.e., a target liquid carrier, is sucked into the nose or mouth of an animal, including a human. After inhalation, the liquid marble 100 passes through the engine 310. This is because the engine 310 has no surfactant. After passing through the trachea 310, the liquid marble 100 is destroyed when the surface of the bronchial 320 and the alveoli 330 come into contact with the surfactant to complete delivery of the target liquid 120. Whether the liquid marble 100 reaches the bronchus 320 or the alveoli 330 is determined by the amount or size of the liquid marble 100. That is, the smaller the size of the liquid marble (Liquid Marble) (100) to reach the alveoli 330 because it can move farther, the larger size of the liquid marble (Liquid Marble) (100) is relatively large alveolar 330 It does not reach until the bronchial 320 is reached.

비교예1Comparative Example 1

리코포듐(Lycopodium) 위에 물방울을 떨어뜨렸다. 그 다음, 상기 리코포듐(Lycopodium)이 놓여있는 판을 전후좌우로 원을 그리듯이 움직여 상기 물방울을 굴렸다. 결과적으로, 상기 물방울의 표면에 상기 리코포듐(Lycopodium)이 코팅되어 액체 구슬(Liquid Marble)이 형성되었다. 상기 형성된 액체 구슬(Liquid Marble)을 파괴시키기 위해, 손가락으로 압력을 가하였다.A drop of water was dropped onto Lycopodium. Then, the water droplets were rolled by moving the plate on which Lycopodium was placed in a circle front, back, left, and right. As a result, the Lycopodium was coated on the surface of the droplet to form a liquid marble. In order to break the formed liquid marble, pressure was applied with a finger.

비교예2Comparative Example 2

비교예1과 실질적으로 동일한 방법으로 액체 구슬(Liquid Marble)을 형성하였다. 그 후 상기 액체 구슬(Liquid Marble)을 제1 고체판위에 위치시키고, 그 위에 다시 제2 고체판으로 압력을 가하였다.Liquid marble was formed in substantially the same manner as in Comparative Example 1. The Liquid Marble was then placed on the first solid plate and again pressurized onto the second solid plate.

비교예3Comparative Example 3

비교예1과 실질적으로 동일한 방법으로 액체 구슬(Liquid Marble)을 형성하였다. 그 후 상기 액체 구슬(Liquid Marble)과 기체와의 경계면에 계면활성제인 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트(Polyoxyethylene Sorbitan Monooleate)를 주입시키기 위하여, 뾰족한 핀 끝에 상기 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이 트(Polyoxyethylene Sorbitan Monooleate)를 묻혀서 상기 액체 구슬(Liquid Marble)의 윗면에 느린 속도로 접촉시켰다.Liquid marble was formed in substantially the same manner as in Comparative Example 1. Thereafter, in order to inject a polyoxyethylene sorbitan monooleate, a surfactant, at the interface between the liquid marble and the gas, the polyoxyethylene sorbitan monooleate (Polyoxyethylene) at the end of the pointed pin Sorbitan Monooleate) was buried in contact with the top of the Liquid Marble at a slow rate.

본 발명The present invention

도1을 참조하여 설명한 방법에 따라 액체 구슬(Liquid Marble)을 형성하였다. 본 발명의 일실시예에 따라, 실란 코팅된 리코포듐(Silane-coated Lycopodium) 위에 물방울을 떨어뜨렸다. 그 다음, 상기 실란 코팅된 리코포듐(Silane-coated Lycopodium)이 놓여있는 판을 전후좌우로 원을 그리듯이 움직여 상기 물방울을 굴렸다. 결과적으로, 상기 물방울의 표면에 상기 실란 코팅된 리코포듐(Silane-coated Lycopodium)이 코팅되어 액체 구슬(Liquid Marble)이 형성되었다. 그 후, 계면활성제인 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트(Polyoxyethylene Sorbitan Monooleate)가 도포된 고체 표면에, 상기 액체 구슬(Liquid Marble)을 접촉시켰다.A liquid marble was formed according to the method described with reference to FIG. 1. According to one embodiment of the present invention, water droplets were dropped on the silane-coated Lycopodium. Then, the water droplets were rolled by moving the plate on which the silane-coated Lycopodium was placed in a circle in front, back, left, and right. As a result, the silane-coated Lycopodium (Silane-coated Lycopodium) was coated on the surface of the water droplets to form a liquid marble. Thereafter, the liquid marble was contacted with a solid surface to which a polyoxyethylene sorbitan monooleate, which is a surfactant, was applied.

도 6 내지 도 7은 Pascale Aussillous 와

Figure 112007038104816-pat00003
의 논문("Properties of liquid marbles", Proc. R. Soc. A, 17 January 2006, p975, p991)에 있는 비교예 1 및 비교예 2에 따른 파괴 방법이 적용된 액체 구슬(Liquid Marble)을 나타내는 사진이다.6 to 7 show Pascale Aussillous and
Figure 112007038104816-pat00003
Photo showing Liquid Marble to which the destruction method according to Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in the article "Properties of liquid marbles", Proc. R. Soc. A, 17 January 2006, p975, p991 to be.

도6을 참조하면, 비교예 1의 액체 구슬(Liquid Marble)을 손가락(또는 고체 막대기)으로 누를 경우, 파괴되는 것이 아니라 두개의 작은 액체 구슬(Liquid Marble)로 나누어지는 것을 볼 수 있다.Referring to FIG. 6, when the liquid marble of Comparative Example 1 is pressed with a finger (or a solid stick), it can be seen that the liquid marble is not broken but divided into two small liquid marbles.

도7을 참조하면, 비교예 2의 액체 구슬(Liquid Marble)을 두 투명한 고체판 사이에 위치시켜, 눌러 터뜨리는 과정을 보여준다.Referring to Figure 7, the liquid marble of Comparative Example 2 (Liquid Marble) is placed between the two transparent solid plate, it shows the process of pressing.

2 mm3의 체적을 가지는 액체 구슬(Liquid Marble)의 경우, 약 200Pa의 압력을 가해야 도7과 같이 파괴될 수 있다. 하지만 상기의 압력은 매우 크기 때문에, 통상적인 환경 하에서는 액체 구슬(Liquid Marble)이 일반적으로 쉽게 파괴되지는 않음을 알 수 있다.In the case of a liquid marble having a volume of 2 mm 3 , a pressure of about 200 Pa may be applied to break it as shown in FIG. 7. However, since the pressure is very large, it can be seen that under normal circumstances, liquid marble is generally not easily broken.

도 8은 비교예 3에 따른 파괴 방법이 적용된 액체 구슬(Liquid Marble)을 나타낸 사진이다.8 is a photograph showing a liquid marble to which a destruction method according to Comparative Example 3 is applied.

도 8을 참조하면, 뾰족한 핀 끝에 미량의 계면활성제를 묻힌 후, 상기 액체 구슬(Liquid Marble)의 윗부분(공기와의 경계면)에 느린 속도로 접촉시킨다. 하지만 상기 액체 구슬(Liquid Marble)의 윗부분에 상기 계면활성제를 주입하더라도, 그 자리에 작은 구멍이 생길 뿐 균열로 발전하지 않아서 상기 액체 구슬(Liquid Marble)은 구의 형상을 그대로 유지한다.Referring to FIG. 8, a small amount of surfactant is applied to the end of the pointed pin, and then the upper portion of the liquid marble (interface with air) is slowly contacted. However, even if the surfactant is injected into the upper portion of the liquid marble, small holes are formed in the place and do not develop into cracks, so the liquid marble maintains the shape of the sphere.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 파괴 방법이 적용된 액체 구슬(Liquid Marble)을 나타낸 사진이다.9 is a photograph showing a liquid marble (Liquid Marble) to which a destruction method according to an embodiment of the present invention is applied.

도 9를 참조하면, 상기 액체 구슬(Liquid Marble)에 계면활성제를 도포한 고체표면을 접촉만 시켜도 상기 액체 구슬(Liquid Marble)이 용이하게 파괴된 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 9, it can be seen that the liquid marble is easily destroyed by only contacting a solid surface coated with a surfactant to the liquid marble.

액체 구슬(Liquid beads LiquidLiquid MarbleMarble )에 대한 파괴 능력 평가Destructive capacity assessment for)

비교예 1 내지 3과 본 발명의 방법에 따라 액체 구슬(Liquid Marble)이 파괴되는지 여부를 관찰하였다. 이에 따른 파괴 여부 또는 상기 액체 구슬(Liquid Marble)에 발생한 변화를 아래의 표1에 나타내었다.It was observed whether liquid marbles were broken according to Comparative Examples 1 to 3 and the method of the present invention. The breakage according to this or a change occurring in the liquid marble is shown in Table 1 below.

표 1Table 1

Figure 112007038104816-pat00004
Figure 112007038104816-pat00004

표1을 참조하면, 비교예 1, 비교예 2 및 비교예 3의 방법을 포함하는 종래의 일반적인 방법으로는 파괴되지 않던 상기 액체 구슬(Liquid Marble)을 본 발명의 방법을 이용해서 간단하게 파괴할 수 있게 되며, 목적액의 유출이 가능해져 상기 액체 구슬(Liquid Marble)을 목적액 전달체로 사용하는 것이 가능해진다.Referring to Table 1, the liquid marble, which was not destroyed by conventional methods including the methods of Comparative Example 1, Comparative Example 2 and Comparative Example 3, can be easily broken using the method of the present invention. It is possible to flow out of the target liquid, so that the liquid marble (Liquid Marble) can be used as the target liquid carrier.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 고체와 접촉하고 있는 부분의 계면활성제에 의하여 액체 구슬(Liquid Marble)을 파괴할 수 있다. 이에 따라, 액체 구슬(Liquid Marble)이 파괴되지 않던 기존의 문제점을 해결할 수 있고 내부에 있는 목적액을 추출할 수 있어 목적액의 전달을 완료할 수 있게 된다. 또한 액체 구슬(Liquid Marble)을 목적액 전달체로 사용하는 것이 가능해진다.As described above, according to the preferred embodiment of the present invention, the liquid marble may be destroyed by the surfactant in the part in contact with the solid. Accordingly, it is possible to solve the existing problem that the liquid marble (Liquid Marble) was not destroyed, and to extract the target liquid therein, thereby completing the delivery of the target liquid. It is also possible to use Liquid Marble as the target liquid carrier.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

Claims (10)

소수성의 파우더로 친수성의 목적액을 코팅하여 액체 구슬(Liquid Marble)을 형성하는 단계;및Coating a hydrophilic target solution with a hydrophobic powder to form a liquid marble; and 상기 코팅된 액체 구슬(Liquid Marble)을 계면활성제가 도포되어 있는 표면을 가지는 고체의 상기 표면에 접촉시켜 상기 목적액이 상기 액체 구슬(Liquid Marble)로부터 유출되도록 상기 액체 구슬(Liquid Marble)을 파괴하는 단계를 포함하는 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴 방법.Contacting the coated liquid marble with the surface of a solid having a surface coated with a surfactant to destroy the liquid marble so that the target liquid flows out of the liquid marble. Method of destruction of liquid marble comprising a step. 제1항에 있어서, 계면활성제가 도포되어 있는 표면을 가지는 고체의 상기 표면으로 상기 액체 구슬(Liquid Marble)을 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴 방법.The method of claim 1, further comprising moving the liquid marble to the surface of a solid having a surface to which a surfactant is applied. 제2항에 있어서, 상기 액체 구슬(Liquid Marble)을 이동시키는 단계는 상기 액체 구슬(Liquid Marble)에 상기 액체 구슬(Liquid Marble)을 목적 방향으로 이동시킬 수 있는 이송 기체를 분사하여 수행되는 것을 특징으로 하는 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴 방법.The method of claim 2, wherein the moving of the liquid marble is performed by injecting a transfer gas capable of moving the liquid marble in a desired direction to the liquid marble. Method of destruction of liquid marble by using. 제2항에 있어서, 상기 액체 구슬(Liquid Marble)을 이동시키는 단계는 상기 액체 구슬(Liquid Marble)을 띄울 수 있는 이송 액체 표면에 상기 액체 구슬(Liquid Marble)을 띄워서 이동시키는 것을 특징으로 하는 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴 방법.The liquid marble of claim 2, wherein the moving of the liquid marble comprises floating the liquid marble on a surface of a transfer liquid capable of floating the liquid marble. How to destroy (Liquid Marble). 제1항에 있어서, 상기 파우더는 리코포듐(Lycopodium), 실란 코팅된 리코포듐(Silane-coated Lycopodium), 플리올라이트(PLIOLITE), 매연(soot) 또는 플루오르실란 처리된 실리카(silica beads treated by a fluorosilane)인 것을 특징으로 하는 액체 구슬(Liquid Marble)의 파괴 방법.The method of claim 1, wherein the powder is Lycopodium, Silane-coated Lycopodium, PLIOLITE, Soot, or Fluorosilane-treated silica. Method for destroying liquid marble, characterized in that fluorosilane). 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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