KR102104880B1 - Superhydrophobic structure including magnetically responsive hierarchical hair array and anti-icing method of the same - Google Patents

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Abstract

The magnetically responsive hair array is formed by spraying a mixture of magnetic particles with a polymer material, and forming a magnetically responsive hair array by using a magnetic field generated by a magnet disposed at the bottom of a base substrate. Thus, the tilted angle of the magnetically responsive hair array is controlled depending on magnetic field, and the contact time, contact area, rebound direction and rebound behavior of liquid droplets can be controlled by the tilted angle. Therefore, when overcooled liquid droplets are in contact with the superhydrophobic structure, the liquid droplets rebound and get out of the structure, thereby providing an effect of preventing the liquid droplets from icing. In addition, photothermal nanoparticles are further added to increase the surface temperature of the superhydrophobic structure and to assist prevention of icing of the liquid droplets.

Description

자기장 응답성 미세 섬모를 포함하는 초소수성 구조물 및 이를 이용한 방빙 방법{Superhydrophobic structure including magnetically responsive hierarchical hair array and anti-icing method of the same}Superhydrophobic structure including magnetically responsive hierarchical hair array and anti-icing method of the same}

본 발명은자기장 응답성 미세 섬모를 포함하는 초소수성 구조물 및 이를 이용한 방빙 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자기장을 이용하여 자기장 응답성 섬모들의 경사 각도를 조절함으로써 액적의 결빙을 효과적으로 방지할 수 있는 자기장 응답성 미세 섬모를 포함하는 초소수성 구조물 및 이를 이용한 방빙 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a superhydrophobic structure including a magnetic field-responsive micro cilia and an anti-icing method using the same, and more specifically, by controlling the inclination angle of the magnetic field-responsive cilia using a magnetic field, it is possible to effectively prevent droplet freezing. The present invention relates to a superhydrophobic structure including magnetic field-responsive micro cilia and an anti-icing method using the same.

일반적으로 소수성(Hydrophobicity)는 물과 화합되지 않는 성질을 의미한다. 특히, 초 소수성(Ultra hydrophobicity)는 연잎이나 토란잎 등과 같이 물이 묻지 않고 표면에서 물방울이 자유롭게 움직이는 특성을 말한다. In general, hydrophobicity means a property that is not compatible with water. In particular, ultra hydrophobicity refers to a property in which water droplets move freely on the surface without water, such as lotus leaves or taro leaves.

최근에는 나노 또는 마이크로 사이즈의 미세 구조물을 적용한 초 소수성 표면을 제조하여, 발수나 방빙이 필요한 다양한 분야에 적용하고 있다. Recently, super-hydrophobic surfaces having nano- or micro-sized microstructures have been manufactured and applied to various fields requiring water repellency or ice-proofing.

그러나, 종래의 초 소수성 표면은 액적과의 접촉 면적이나 접촉 시간이 길수록 방빙 성능이 저하되는 문제점이 있다. 즉, 0℃ 이하의 저온 환경이나 초 소수성 표면의 온도가 소정의 온도 이하로 낮은 경우, 초 소수성 표면 위에서 액적이 동결하는 현상이 발생되는 문제점이 있다. 따라서, 비행기 날개, 송전탑, 터빈 등의 결빙 방지 부품의 표면에 적용하는 데 한계가 따르는 문제점이 있다. However, the conventional super hydrophobic surface has a problem in that the anti-icing performance deteriorates as the contact area or contact time with the droplets increases. That is, when a low temperature environment of 0 ° C. or less or the temperature of the super hydrophobic surface is lower than a predetermined temperature, there is a problem in that droplets are frozen on the super hydrophobic surface. Therefore, there is a problem in that the limitation is applied to the surface of an anti-icing component such as an airplane wing, a transmission tower, and a turbine.

한국등록특허 10-1442061호Korean Registered Patent 10-1442061

본 발명의 목적은, 액적의 결빙을 방지할 수 있는 자기장 응답성 미세 섬모를 포함하는 초소수성 구조물 및 이를 이용한 방빙 방법을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a superhydrophobic structure including a magnetic field-responsive micro cilia capable of preventing freezing of droplets and an anti-icing method using the same.

본 발명에 따른 초소수성 구조물을 이용한 방빙 방법은, 고분자 소재로 형성된 베이스 기판 위에 자성 입자와 상기 고분자 소재가 혼합된 혼합물로 형성되고, 상기 베이스 기판의 표면에 수직한 방향으로 길이가 길게 자기장 응답성 섬모들을 생성하는 단계와; 상기 베이스 기판의 하부에 자석을 배치하고, 상기 자석에 의해 생성된 자기장에 의해 상기 자기장 응답성 섬모들의 경사 각도를 변화시켜, 상기 자기장 응답성 섬모들의 경사 각도에 따라 상기 자기장 응답성 섬모들에 접촉되는 액적의 접촉 시간, 접촉 면적 및 반동 방향을 제어하는 단계를 포함하는 자기장 응답성 미세 섬모를 포함한다.The anti-icing method using the superhydrophobic structure according to the present invention is formed of a mixture of magnetic particles and the polymer material on a base substrate formed of a polymer material, and has a long magnetic field responsiveness in a direction perpendicular to the surface of the base substrate. Generating cilia; A magnet is disposed under the base substrate, and the angle of inclination of the magnetic field-responsive cilia is changed by a magnetic field generated by the magnet to contact the magnetic field-responsive cilia according to the inclination angle of the magnetic field-responsive cilia. And magnetic field responsive micro cilia, comprising controlling the contact time, contact area, and recoil direction of the droplets to become.

본 발명의 다른 측면에 따른 초소수성 구조물을 이용한 방빙 방법은, 고분자 소재로 형성된 베이스 기판의 하부에 상기 베이스 기판과 대향되게 제1자석을 배치하는 단계와; 상기 베이스 기판 위에 자성 입자와 상기 고분자 소재가 혼합된 혼합물을 분사하여, 상기 제1자석에 의해 생성된 제1자기장을 이용하여 상기 베이스 기판의 표면에 상기 베이스 기판에 수직한 방향으로 길이가 길게 형성된 자기장 응답성 섬모들을 생성하는 단계와; 상기 자기장 응답성 섬모들의 표면에 초소수성 나노 입자를 코팅하는 코팅 단계와; 상기 베이스 기판의 하부 일측에서 미리 설정된 설정 위치에 제2자석을 배치하여, 상기 제2자석에 의해 생성된 제2자기장을 이용하여 상기 자기장 응답성 섬모들의 끝단이 상기 제2자석과 멀어지는 방향으로 기울어지도록 조절하여, 상기 자기장 응답성 섬모들의 경사 각도에 따라 상기 자기장 응답성 섬모들에 접촉되는 액적의 접촉 시간, 접촉 면적 및 반동 방향을 제어하는 단계를 포함하는 자기장 응답성 미세 섬모를 포함한다.An anti-icing method using a superhydrophobic structure according to another aspect of the present invention comprises the steps of disposing a first magnet facing the base substrate under a base substrate formed of a polymer material; By spraying a mixture of magnetic particles and the polymer material on the base substrate, a length formed in a direction perpendicular to the base substrate on the surface of the base substrate using a first magnetic field generated by the first magnet Generating magnetic field responsive cilia; A coating step of coating superhydrophobic nanoparticles on the surface of the magnetic field-responsive cilia; A second magnet is disposed at a preset position at a lower side of the base substrate, and the end of the magnetic field-responsive cilia is inclined in a direction away from the second magnet using the second magnetic field generated by the second magnet. And controlling the contact time, contact area and recoil direction of droplets contacting the magnetic field responsive cilia according to the inclination angle of the magnetic field responsive cilia.

본 발명의 다른 측면에 따른 초소수성 구조물을 이용한 방빙 방법은, 고분자 소재로 형성된 베이스 기판의 하부에서 미리 설정된 설정 위치에 제1자석을 배치하는 단계와; 상기 베이스 기판 위에 자성 입자와 상기 고분자 소재가 혼합된 혼합물을 분사하여, 상기 베이스 기판의 표면에서 상기 제1자석에 의해 생성된 제1자기장을 이용하여 상기 제1자석과 멀어지는 방향으로 끝단이 기울어지도록 자기장 응답성 섬모들을 경사지게 생성하여, 상기 자기장 응답성 섬모들의 경사 각도에 따라 액적의 접촉 시간, 접촉 면적 및 반동 방향을 제어하는 단계와; 상기 자기장 응답성 섬모들의 표면에 초소수성 나노 입자를 코팅하는 단계를 포함하는 자기장 응답성 미세 섬모를 포함한다. An anti-icing method using a superhydrophobic structure according to another aspect of the present invention comprises the steps of disposing a first magnet at a preset position at a lower portion of a base substrate formed of a polymer material; By spraying a mixture of magnetic particles and the polymer material on the base substrate, the tip is inclined in a direction away from the first magnet using the first magnetic field generated by the first magnet on the surface of the base substrate Generating magnetic field responsive cilia inclined to control a contact time, a contact area and a recoil direction of the droplet according to the inclination angle of the magnetic field responsive cilia; And magnetic field-responsive fine cilia, comprising coating superhydrophobic nanoparticles on the surface of the magnetic field-responsive cilia.

본 발명에 따른 초소수성 구조물은, 고분자 소재로 형성된 베이스 기판과; 상기 베이스 기판의 표면에 수직한 방향으로 길이가 길게 형성되며, 자성 입자와 상기 고분자 소재가 혼합된 혼합물로 형성되어, 자기장에 따라 경사 각도가 다르게 기울어져 액적의 접촉 시간, 접촉 면적 및 반동 방향을 제어가능한 자기장 응답성 미세 섬모를 포함한다.The superhydrophobic structure according to the present invention includes a base substrate formed of a polymer material; The length is formed to be long in a direction perpendicular to the surface of the base substrate, and is formed of a mixture of magnetic particles and the polymer material, and the inclination angle is inclined differently according to the magnetic field to determine the contact time, contact area and recoil direction of the droplets. Includes controllable magnetic field responsive micro cilia.

본 발명은, 자성 입자와 고분자 소재를 혼합한 혼합물을 분사하고, 베이스 기판의 하부에 배치된 자석에 의해 생성되는 자기장을 이용하여 자기장 응답성 미세 섬모들을 형성함으로써, 자기장에 따라 자기장 응답성 미세 섬모들의 경사 각도를 조절하여, 상기 경사 각도에 따라 액적의 접촉 시간, 접촉 면적, 반동 방향 및 반동 거동을 제어할 수 있으므로, 초소수성 구조물에 과냉각된 액적의 접촉시 반동하여 벗어날 수 있기 때문에 액적의 결빙이 방지될 수 있는 효과가 있다. The present invention, by spraying a mixture of magnetic particles and a polymer material, by using a magnetic field generated by a magnet disposed under the base substrate to form magnetic field-responsive fine cilia, magnetic field-responsive fine cilia according to the magnetic field By controlling the inclination angle of the droplets, the contact time, contact area, recoil direction, and recoil behavior of the droplets can be controlled according to the inclination angle, so that when the supercooled structure comes into contact with the supercooled droplet, the droplets may rebound and freeze. There is an effect that can be prevented.

또한, 광열 나노 입자를 추가로 첨가함으로써, 초소수성 구조물의 표면 온도를 보다 상승시켜 액적의 결빙을 방지하는 데 도움이 될 수 있다. In addition, by additionally adding photothermal nanoparticles, the surface temperature of the superhydrophobic structure may be further increased to help prevent droplet freezing.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자기장 응답성 미세 섬모들을 포함한 초소수성 구조물을 이용한 방빙 방법이 도시된 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 자기장 응답성 미세 섬모들을 포함한 초소수성 구조물을 이용한 방빙 방법이 도시된 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자기장 응답성 미세 섬모들의 경사 각도에 따른 액적의 반동을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 자기장 응답성 미세 섬모들의 경사 각도에 따른 액적의 접촉 면적을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 자기장 응답성 미세 섬모들의 경사 각도에 따른 액적의 접촉 시간을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 자기장 응답성 미세 섬모들의 경사 각도에 따른 액적의 무차원 접촉 시간을 나타낸 그래프이다.1 is a schematic diagram showing an anti-icing method using a superhydrophobic structure including magnetic field-responsive micro cilia according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an anti-icing method using a superhydrophobic structure including magnetic field-responsive micro cilia according to a second embodiment of the present invention.
3 is a view showing the reaction of droplets according to the inclination angle of the magnetic field-responsive fine cilia according to the present invention.
4 is a graph showing the contact area of droplets according to the inclination angle of magnetic field-responsive micro cilia according to the present invention.
5 is a graph showing the contact time of droplets according to the inclination angle of magnetic field-responsive micro cilia according to the present invention.
6 is a graph showing the dimensionless contact time of droplets according to the inclination angle of magnetic field-responsive micro cilia according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면, 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자기장 응답성 미세 섬모들을 포함한 초소수성 구조물을 이용한 방빙 방법이 도시된 개략도이다.1 is a schematic diagram showing an anti-icing method using a superhydrophobic structure including magnetic field-responsive micro cilia according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 초소수성 구조물(10)은, 베이스 기판(12)과 자기장 응답성 섬모들(14)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the superhydrophobic structure 10 according to the first embodiment of the present invention includes a base substrate 12 and magnetic field-responsive cilia 14.

상기 베이스 기판(12)은, 고분자 소재로 형성된 판이다.The base substrate 12 is a plate formed of a polymer material.

상기 자기장 응답성 섬모들(14)은, 상기 베이스 기판(12)의 표면에 형성된 나노 또는 마이크로 크기의 섬모 형태이고, 헤어 어레이라고도 한다.The magnetic field-responsive cilia 14 are nano- or micro-sized cilia formed on the surface of the base substrate 12 and are also referred to as a hair array.

상기 자기장 응답성 섬모들(14)은, 자성 입자와 액상의 고분자 소재가 혼합된 혼합물(5)로 형성된다.The magnetic field-responsive cilia 14 are formed of a mixture 5 in which magnetic particles and a liquid polymer material are mixed.

상기 자기장 응답성 섬모들(14)은, 상기 자성 입자를 포함하고 있기 때문에, 상기 베이스 기판(12)위에 형성된 자기장에 의해 상기 베이스 기판(12)의 표면에 흡착되어 생성되고, 자기장에 의해 움직임이 가능하다. 상기 자기장 응답성 섬모들(14)은, 주변의 자기장에 따라 경사 각도가 다르게 기울어질 수 있다. Since the magnetic field-responsive cilia 14 contain the magnetic particles, they are generated by being adsorbed to the surface of the base substrate 12 by a magnetic field formed on the base substrate 12, and the movement is caused by the magnetic field. It is possible. The magnetic field-responsive cilia 14 may be inclined differently depending on the surrounding magnetic field.

상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 경사 각도에 따라 상기 자기장 응답성 섬모들(14)에 접촉하는 액적의 접촉 시간, 접촉 면적 및 반동 방향이 달라진다. Depending on the inclination angle of the magnetic field-responsive cilia 14, the contact time, contact area, and recoil direction of the droplet contacting the magnetic-field-responsive cilia 14 vary.

상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 표면에는 나노 입자를 코팅하여, 초소수성 표면을 형성한다.Nanoparticles are coated on the surface of the magnetic field-responsive cilia 14 to form a superhydrophobic surface.

또한, 상기 혼합물은, 광열 나노 입자를 더 포함할 수 있다. 상기 광열 나노 입자는 빛을 받으면 발열하는 입자로서, 카본나노튜브(CNT), 산화철(Fe3O4) 및 금나노로드 등을 포함한다. 상기 광열 나노 입자를 포함할 경우, 상기 초소수성 구조물(10)이 빛을 받으면 발열하여, 표면의 온도가 상승하게 되므로 액적의 결빙이 보다 효과적으로 방지될 수 있다.In addition, the mixture may further include photothermal nanoparticles. The photothermal nanoparticles are particles that generate heat when they receive light, and include carbon nanotubes (CNT), iron oxide (Fe 3 O 4 ), and gold nanorods. When the photothermal nanoparticles are included, the superhydrophobic structure 10 generates heat when it receives light, so that the surface temperature rises, so that droplet freezing can be more effectively prevented.

상기와 같이 구성된 초소수성 구조물을 이용한 방빙 방법을 설명하면, 다음과 같다.When explaining the anti-icing method using the superhydrophobic structure configured as described above, as follows.

도 1a를 참조하면, 상기 베이스 기판(12)의 하부에 상기 베이스 기판(12)과 대향되게 제1자석(1)을 배치한다.Referring to FIG. 1A, a first magnet 1 is disposed under the base substrate 12 to face the base substrate 12.

상기 제1자석(1)은 영구자석을 사용하는 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고, 전자석을 사용하는 것도 가능하다. The first magnet 1 is described as an example of using a permanent magnet, but is not limited thereto, and it is also possible to use an electromagnet.

상기 제1자석(1)의 크기는 상기 베이스 기판(12)에서 상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 분포 범위와 같거나 보다 크게 형성된다. 즉, 상기 제1자석(1)의 크기는 상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 분포 범위에 따라 결정될 수 있다. The size of the first magnet 1 is formed to be equal to or larger than the distribution range of the magnetic field-responsive cilia 14 in the base substrate 12. That is, the size of the first magnet 1 may be determined according to the distribution range of the magnetic field-responsive cilia 14.

상기 제1자석(1)과 상기 베이스 기판(12)사이의 상하방향 거리(d)는 상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 조밀도에 따라 미리 설정된다. 즉, 상기 제1자석(1)과 상기 베이스 기판(12)사이의 거리(d)가 가까울 수록 상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 조밀도가 높아지기 때문에, 원하는 조밀도에 따라 상기 거리(d)를 다르게 설정한다.The vertical distance d between the first magnet 1 and the base substrate 12 is preset according to the density of the magnetic field-responsive cilia 14. That is, the closer the distance (d) between the first magnet (1) and the base substrate (12), the higher the density of the magnetic field-responsive cilia (14), the distance (d) according to the desired density ) Differently.

상기 베이스 기판(12) 주변에는 상기 제1자석(1)에 의해 제1자기장이 형성되면, 상기 베이스 기판(12)위에 상기 자성 입자, 상기 고분자 소재 및 상기 광열 나노입자들이 혼합된 상기 혼합물을 분사한다.When the first magnetic field is formed by the first magnet 1 around the base substrate 12, the mixture of the magnetic particles, the polymer material, and the photothermal nanoparticles is sprayed on the base substrate 12 do.

상기 혼합물을 분사하면, 상기 제1자기장에 의해 상기 베이스 기판(12)의 표면에서 상기 자기장 응답성 섬모들(14)이 형성된다. 상기 자기장 응답성 섬모들(14)은 끝이 뾰족한 헤어 형태로 형성된다. When the mixture is sprayed, the magnetic field-responsive cilia 14 are formed on the surface of the base substrate 12 by the first magnetic field. The magnetic field-responsive cilia 14 are formed in the form of a pointed hair.

이 때, 상기 자기장 응답성 섬모들(14)은, 상기 베이스 기판(12)에 수직한 방향(y)으로 길이가 길게 형성된다. At this time, the magnetic field-responsive cilia 14 are formed to have a long length in a direction (y) perpendicular to the base substrate 12.

상기 자기장 응답성 섬모들(14)은 상기 자성 입자를 포함하고 있기 때문에, 상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 생성 방향은 상기 제1자기장의 방향에 의해 영향을 받는다. 상기 제1자기장의 방향은 상기 제1자석(1)의 자력의 세기, 위치 등에 따라 달라질 수 있다. 즉, 상기 제1자석(1)이 상기 베이스 기판(12)의 하부에서 상기 베이스 기판(12)에 대향되도록 배치되기 때문에, 상기 자기장 응답성 섬모들(14)은 상기 베이스 기판(12)에 수직한 방향으로 길게 형성된다. Since the magnetic field responsive cilia 14 contain the magnetic particle, the direction in which the magnetic field responsive cilia 14 are generated is influenced by the direction of the first magnetic field. The direction of the first magnetic field may vary depending on the strength, location, etc. of the magnetic force of the first magnet 1. That is, since the first magnet 1 is disposed to face the base substrate 12 under the base substrate 12, the magnetic field-responsive cilia 14 are perpendicular to the base substrate 12. It is formed long in one direction.

또한, 상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 표면에는 초소수성 나노 입자를 코팅하여, 초소수성 표면을 형성할 수 있다.In addition, superhydrophobic nanoparticles may be coated on the surface of the magnetic field-responsive cilia 14 to form a superhydrophobic surface.

도 1b를 참조하면, 상기 베이스 기판(12)의 표면에 상기 자기장 응답성 섬모들(14)이 형성되면, 상기 베이스 기판(12)의 하부에 제2자석(2)을 배치하여 상기 자기장 응답성 섬모들(14)을 기울어지게 할 수 있다.Referring to FIG. 1B, when the magnetic field-responsive cilia 14 are formed on the surface of the base substrate 12, the magnetic field responsiveness is disposed by disposing a second magnet 2 under the base substrate 12. The cilia 14 can be tilted.

상기 제2자석(2)은, 상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 경사 각도를 변화시키기 위한 제2자기장을 형성하는 것이므로, 상기 제1자석(1)과 동일한 소재를 사용할 수 있으나, 크기나 위치 등을 다르게 설정되어야 한다.Since the second magnet 2 forms a second magnetic field for changing the inclination angle of the magnetic field-responsive cilia 14, the same material as the first magnet 1 can be used, but the size or The location, etc. must be set differently.

상기 제2자석(2)은 영구자석을 사용하는 것으로 예를 들어 설명하나, 전자석을 사용하는 것도 물론 가능하다.The second magnet 2 is described as an example of using a permanent magnet, but it is of course also possible to use an electromagnet.

상기 제2자석(2)을 상기 베이스 기판(12)의 하부에서 일방향으로 이동시켜 미리 설정된 상기 설정 위치에 배치시키면, 상기 제2자석(2)의 이동 방향과 반대방향으로 상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 끝단이 기울어지게 된다. When the second magnet 2 is moved in one direction from the lower portion of the base substrate 12 to be placed at the preset position, the magnetic field-responsive cilia in a direction opposite to the movement direction of the second magnet 2 The tip of (14) is tilted.

이 때, 상기 제2자석(2)을 상기 설정 위치로 점차 이동시키는 것도 가능하고, 상기 설정 위치에 고정시키는 것도 가능하다. 상기 설정 위치는 상기 자기장 응답성 섬모들(14)이 기울어지는 방향과 반대방향의 위치로 설정되어야 한다.At this time, it is possible to gradually move the second magnet 2 to the set position, and it is also possible to fix it to the set position. The set position should be set to a position opposite to the direction in which the magnetic field-responsive cilia 14 are inclined.

즉, 상기 자기장 응답성 섬모들(14)이 기울어지는 방향은, 상기 제2자석(2)과 반대방향이다. That is, the direction in which the magnetic field-responsive cilia 14 are inclined is opposite to the second magnet 2.

또한, 상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 경사 각도(θ)는 상기 제2자석(2)의 자력 세기에 따라 조절할 수 있다. 즉, 상기 제2자석(2)의 자력 세기가 클수록 상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 경사 각도(θ)가 커지기 때문에, 원하는 경사 각도에 따라 상기 자력 세기를 미리 설정할 수 있다. 또한, 상기 전자석을 사용할 경우, 상기 전자석에 가해지는 전압의 세기를 조절하여 자력 세기를 조절할 수 있다. In addition, the inclination angle θ of the magnetic field-responsive cilia 14 may be adjusted according to the magnetic strength of the second magnet 2. That is, as the magnetic strength of the second magnet 2 increases, the inclination angle θ of the magnetic field-responsive cilia 14 increases, so that the magnetic strength can be preset according to a desired inclination angle. In addition, when the electromagnet is used, the magnetic strength can be adjusted by adjusting the intensity of the voltage applied to the electromagnet.

따라서, 상기 경사 각도(θ)는 0도 내지 90도 이하인 범위에서 조절 가능하다. Therefore, the inclination angle θ can be adjusted in a range of 0 degrees to 90 degrees or less.

상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 경사 각도(θ)에 따라 상기 자기장 응답성 섬모들(14)에 접촉되는 액적의 접촉 시간, 접촉 면적 및 반동 방향이 달라지므로, 상기 경사 각도(θ)를 조절하여 상기 액적의 접촉 시간, 접촉 면적 및 반동 방향을 제어할 수 있다.Since the contact time, contact area, and recoil direction of the droplet contacting the magnetic field responsive cilia 14 vary according to the inclination angle θ of the magnetic field responsive cilia 14, the inclination angle θ is By adjusting, it is possible to control the contact time, contact area, and recoil direction of the droplet.

상기 경사 각도(θ)를 0도에서 90도로 변경함에 따라 액적의 접촉 시간과 접촉 면적이 줄어들게 된다. As the inclination angle θ is changed from 0 to 90 degrees, the contact time and contact area of the droplets are reduced.

도 3a를 참조하면, 상기 경사 각도(θ)가 0도인 경우, 액적이 상기 자기장 응답성 섬모들(14)에 접촉 후 튕겨져서 반동하는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 3A, it can be seen that when the inclination angle θ is 0 degrees, a droplet bounces and rebounds after contacting the magnetic field-responsive cilia 14.

도 3b를 참조하면, 상기 경사 각도(θ)가 45도인 경우, 액적이 상기 자기장 응답성 섬모들(14)에 접촉 후 튕겨져서 반동하되, 상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 경사진 방향으로 튕겨지게 된다. 따라서, 상기와 같이 경사진 방향으로 반동된 액적은 상기 초소수성 구조물(10)의 외측으로 떨어지기 때문에, 상기 초소수성 구조물(10)의 표면에서 액적이 제거될 수 있다. Referring to FIG. 3B, when the inclination angle θ is 45 degrees, a droplet is bounced and rebounded after contacting the magnetic field responsive cilia 14, but in a tilted direction of the magnetic field responsive cilia 14 Will bounce. Therefore, since the droplet rebounded in the inclined direction as described above falls out of the superhydrophobic structure 10, droplets may be removed from the surface of the superhydrophobic structure 10.

도 3c를 참조하면, 상기 경사 각도(θ)가 90도인 경우, 액적이 상기 자기장 응답성 섬모들(14)에 접촉 후 반동하되, 액적이 분열되어 액적의 접촉시간이 감소되고, 분열된 액적들은 사방으로 반동하게 된다. 상기와 같이 사방으로 반동된 액적은 상기 초소수성 미세 섬모 구조물(10)의 외측으로 떨쳐낼 수 있기 때문에, 상기 초소수성 미세 섬모 구조물(10)의 표면에서 액적이 제거될 수 있다. Referring to FIG. 3C, when the inclination angle θ is 90 degrees, the droplets rebound after contacting the magnetic field-responsive cilia 14, but the droplets are split to reduce the contact time of the droplets, and the divided droplets Rebound everywhere. Since the droplets rebounded in all directions as described above can be shaken out of the superhydrophobic micro-cilia structure 10, droplets may be removed from the surface of the superhydrophobic micro-cilia structure 10.

또한, 도 4를 참조하면, 상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 경우, 상기 액적의 접촉 면적이 기존의 일반 초소수성 표면(SHS)의 접촉 면적에 비해 좁기 때문에, 결빙 방지에 보다 유리한 조건이다. In addition, referring to FIG. 4, in the case of the magnetic field-responsive cilia 14, since the contact area of the droplet is narrow compared to the contact area of the conventional general superhydrophobic surface (SHS), it is a more favorable condition for preventing ice formation. .

또한, 도 5를 참조하면, 상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 경우, 상기 액적의 접촉 시간이 기존의 일반 초소수성 표면(SHS)의 접촉 시간에 비해 짧기 때문에, 결빙 방지에 보다 유리한 조건이다.In addition, referring to FIG. 5, in the case of the magnetic field-responsive cilia 14, the contact time of the droplet is shorter than that of the conventional general superhydrophobic surface (SHS), which is a more favorable condition for preventing freezing .

또한, 도 6을 참조하면, 상기 자기장 응답성 미세 섬모들(14)의 경사 각도에 따른 액적의 무차원 접촉 시간을 알 수 있다. In addition, referring to FIG. 6, it is possible to know a dimensionless contact time of a droplet according to an inclination angle of the magnetic field-responsive fine cilia 14.

표면에 충돌하는 액적의 접촉 시간은 낙하 액적의 직경, 밀도 및 표면 장력에 영향을 받는 바, 이러한 영향을 배제하기 위하여 무차원 접촉시간을 이용하여 서로 다른 표면에서의 액적의 접촉시간 정도를 객관적으로 비교하였다.Since the contact time of droplets colliding with the surface is affected by the diameter, density and surface tension of the falling droplets, objectively determine the contact time of the droplets at different surfaces by using a dimensionless contact time to exclude these effects. Compared.

상기 자기장 응답성 미세 섬모들(14)의 경사 각도가 커질수록 액적의 무차원 접촉시간이 줄어드는 것을 알 수 있으므로, 상기 경사 각도를 조절하여 액적의 접촉시간을 조절할 수 있다. As the inclination angle of the magnetic field-responsive fine cilia 14 increases, it can be seen that the dimensionless contact time of the droplet decreases, so that the inclination angle can be adjusted to adjust the contact time of the droplet.

상기와 같이, 상기 자기장 응답성 미세 섬모들(14)을 자기장을 이용하여 소정의 경사 각도로 기울어지게 형성함으로써, 상기 액적의 접촉 시간, 접촉 면적 및 반동 방향을 제어할 수 있다. As described above, by forming the magnetic field-responsive fine cilia 14 to be inclined at a predetermined inclination angle using a magnetic field, it is possible to control the contact time, contact area, and recoil direction of the droplets.

상기 자기장 응답성 미세 섬모들(14)의 경사 각도는 사용 중에 계속해서 변화시켜 사용하는 것도 가능하고, 사용 조건 등에 따라 미리 설정된 각도로 고정시켜 사용하는 것도 가능하다. The inclination angle of the magnetic field-responsive fine cilia 14 may be continuously changed and used during use, or may be fixed and used at a preset angle according to usage conditions.

상기 초소수성 미세 섬모 구조물(10)은, 비행기 날개, 송전탑, 터빈 등의 결빙 방지 부품에 적용할 수 있다.The superhydrophobic fine ciliary structure 10 may be applied to anti-freezing parts such as an airplane wing, a transmission tower, and a turbine.

상기 결빙 방지 부품에 적용시 상기 제2자석(2)과 상기 제2자석(2)을 이동시킬 수 있는 이동 기구를 함께 설치하여, 상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 경사 각도를 사용 중에 상황에 따라 다르게 바꿀 수 있다. A situation in which the inclination angle of the magnetic field responsive cilia 14 is in use by installing a movement mechanism capable of moving the second magnet 2 and the second magnet 2 when applied to the freezing preventing component Can be changed differently depending on

한편, 상기 제2자기장을 제거하면, 상기 자기장 응답성 섬모들(14)은 원위치로 복원될 수 있다. 즉, 상기 제2자기장을 제거하면, 상기 자기장 응답성 섬모들(14)은 상기 베이스 기판(12)의 표면에 수직한 방향(y)으로 다시 세워질 수 있다.Meanwhile, when the second magnetic field is removed, the magnetic field-responsive cilia 14 may be restored to the original position. That is, when the second magnetic field is removed, the magnetic field-responsive cilia 14 may be re-established in a direction y perpendicular to the surface of the base substrate 12.

상기 제2자기장을 제거하는 방법은, 상기 제2자석(2)이 영구자석일 경우 상기 제2자석(2)과 상기 베이스 기판(12)사이에 별도의 자성 차단판을 삽입하는 방법과, 상기 제2자석(2)이 전자석일 경우 전압을 해제하는 방법이 있다. The method of removing the second magnetic field includes a method of inserting a separate magnetic barrier plate between the second magnet 2 and the base substrate 12 when the second magnet 2 is a permanent magnet, and There is a method of releasing the voltage when the second magnet 2 is an electromagnet.

또한, 상기 자기장 응답성 섬모들(14)의 경사 각도를 설정 각도로 정하여 고정시켜 사용할 경우, 상기 설정 각도는 실험 등에 의해 액적 반동 효과가 최대인 각도로 설정할 수 있다. In addition, when the inclination angle of the magnetic field-responsive cilia 14 is fixed and used as a set angle, the set angle may be set to an angle at which the droplet recoil effect is maximum by experiment or the like.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 초소수성 미세 섬모 구조물을 이용한 방빙 방법이 도시된 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing an anti-icing method using a superhydrophobic fine ciliary structure according to a second embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 초소수성 미세 섬모 구조물(20)은, 베이스 기판(22)과 자기장 응답성 섬모들(24)을 포함하고, 상기 자기장 응답성 섬모들(24)은 상기 베이스 기판(22)의 표면에서 자기장에 의해 미리 경사지게 형성되는 것이 상기 제1실시예와 상이하고, 그 외 나머지 구성 및 작용은 유사하므로 유사 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. Referring to FIG. 2, the superhydrophobic micro-cilia structure 20 according to the second embodiment of the present invention includes a base substrate 22 and magnetic field-responsive cilia 24, and the magnetic field-responsive cilia ( 24) is different from the first embodiment in that it is formed inclined in advance by a magnetic field on the surface of the base substrate 22, and the rest of the configuration and operation are similar, so detailed description of the similar configuration will be omitted.

상기 베이스 기판(22)은, 상기 고분자 소재로 형성된다.The base substrate 22 is formed of the polymer material.

상기 자기장 응답성 섬모들(24)은, 상기 자성 입자와 상기 고분자 소재가 혼합된 혼합물(5)을 분사시 상기 베이스 기판(22)의 하부에 배치된 제1자석(31)에 의해 생성된 자기장에 의해 생성된다.The magnetic field-responsive cilia 24 are magnetic fields generated by a first magnet 31 disposed under the base substrate 22 when spraying the mixture 5 in which the magnetic particles and the polymer material are mixed. Is produced by.

이 때, 상기 제1자석(31)은, 상기 베이스 기판(22)보다 크기가 작게 설정된다. 또한, 상기 제1자석(31)은, 상기 베이스 기판(22)의 하부 일측에서 미리 설정된 설정 위치에 배치된다. 상기 설정 위치는, 상기 자기장 응답성 섬모들(24)의 끝단이 기울어지는 방향과 반대방향의 위치에 해당된다.At this time, the first magnet 31 is set smaller in size than the base substrate 22. In addition, the first magnet 31 is disposed at a preset position on a lower side of the base substrate 22. The set position corresponds to a position opposite to a direction in which an end of the magnetic field-responsive cilia 24 is inclined.

즉, 도 2를 참조하면, 상기 베이스 기판(22)의 하부 좌측에 상기 제1자석(31)이 배치되고, 상기 베이스 기판(22)의 상부 우측에 상기 혼합물이 분사되면, 상기 베이스 기판(22)의 상부 우측 표면에서 상기 자기장 응답성 섬모들(24)이 우측 방향(x)을 향해 기울어지게 형성된다. That is, referring to FIG. 2, when the first magnet 31 is disposed on the lower left side of the base substrate 22, and when the mixture is sprayed on the upper right side of the base substrate 22, the base substrate 22 ), The magnetic field-responsive cilia 24 are formed to be inclined toward the right direction x on the upper right surface.

상기 자기장 응답성 섬모들(24)의 표면에는 초소수성 나노 입자를 코팅하여,초소수성 표면을 형성할 수 있다.Superhydrophobic nanoparticles may be coated on the surface of the magnetic field-responsive cilia 24 to form a superhydrophobic surface.

상기와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 초소수성 미세 섬모 구조물(20)은, 상기 자기장 응답성 섬모들(24)을 상기 베이스 기판(22)의 표면에 생성할 때 미리 경사지게 형성할 수 있다.As described above, the superhydrophobic fine cilia structure 20 according to the second embodiment of the present invention can be formed to be inclined in advance when the magnetic field-responsive cilia 24 are generated on the surface of the base substrate 22. .

상기 자기장 응답성 섬모들(24)이 생성될 때 소정의 경사 각도로 경사지게 형성될 경우, 경화되어 경사각도가 유지될 수 있다.When the magnetic field-responsive cilia 24 are formed to be inclined at a predetermined inclination angle, the inclination angle may be maintained by curing.

한편, 상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 베이스 기판의 하부 일측에서 미리 설정된 설정 위치에 제2자석을 배치하여, 상기 제2자석에 의해 생성된 제2자기장을 이용하여 상기 자기장 응답성 섬모들(24)의 경사 각도를 다시 변화시킬 수 있다. 즉, 상기 자기장 응답성 섬모들(24)이 초기 설정된 경사 각도로 경사진 상태로 경화되더라도 섬모 형태이므로 유연하다. 따라서, 추가적으로 제2자석을 구비하여 상기 제2자기장을 이용하면, 상기 자기장 응답성 섬모들(24)의 경사 각도를 변화시키는 것이 가능하다. 또한, 자석을 제거하면, 초기의 경사각도로 복원될 수 있다. Meanwhile, the magnetic field responsive cilia are not limited to the above embodiment, and the second magnet is disposed at a preset position on a lower side of the base substrate to use the second magnetic field generated by the second magnet ( The inclination angle of 24) can be changed again. That is, even though the magnetic field-responsive cilia 24 are cured in an inclined state at an initially set inclination angle, they are flexible because they are cilia-shaped. Accordingly, when the second magnetic field is additionally provided with a second magnet, it is possible to change the inclination angle of the magnetic field-responsive cilia 24. Also, when the magnet is removed, the initial inclination angle can be restored.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10,20: 초소수성 구조물 12,22: 베이스 기판
14, 34: 자기장 응답성 미세 섬모10,20: Superhydrophobic structure 12,22: Base substrate
14, 34: magnetic field responsive micro cilia

Claims (14)

삭제delete 고분자 소재로 형성된 베이스 기판의 하부에 상기 베이스 기판과 대향되게 제1자석을 배치하는 단계와;
상기 베이스 기판 위에 자성 입자와 상기 고분자 소재가 혼합된 혼합물을 분사하여, 상기 제1자석에 의해 생성된 제1자기장을 이용하여 상기 베이스 기판의 표면에 상기 베이스 기판에 수직한 방향으로 길이가 긴 헤어 형태로 형성된 자기장 응답성 섬모들을 생성하는 단계와;
상기 자기장 응답성 섬모들의 표면에 초소수성 나노 입자를 코팅하는 코팅 단계와;
상기 베이스 기판의 하부 일측에서 미리 설정된 설정 위치에 제2자석을 배치하여, 상기 제2자석에 의해 생성된 제2자기장을 이용하여 상기 자기장 응답성 섬모들의 끝단이 상기 제2자석과 멀어지는 방향으로 기울어지도록 조절하여, 상기 자기장 응답성 섬모들의 경사 각도에 따라 상기 자기장 응답성 섬모들에 접촉되는 액적의 접촉 시간, 접촉 면적 및 반동 방향을 제어하는 단계를 포함하는 자기장 응답성 미세 섬모를 포함하고,
상기 자기장 응답성 섬모들의 조밀도는, 상기 베이스 기판과 상기 제1자석 사이의 상하방향 이격거리에 따라 조절하고,
상기 제2자석을 상기 베이스 기판의 하부에서 일방향으로 점차 이동시켜 상기 설정 위치에 배치하면,
상기 제2자석의 이동방향과 반대방향으로 상기 자기장 응답성 섬모들의 끝단이 기울어지고,
상기 자기장 응답성 섬모의 경사 각도는, 상기 제2자석의 자력 세기를 다르게 하여 조절하는 자기장 응답성 미세 섬모를 포함하는 초소수성 구조물을 이용한 방빙 방법.Disposing a first magnet facing the base substrate under a base substrate formed of a polymer material;
A long hair in a direction perpendicular to the base substrate on the surface of the base substrate by using a first magnetic field generated by the first magnet by spraying a mixture of magnetic particles and the polymer material on the base substrate Generating magnetic field responsive cilia formed in the form;
A coating step of coating superhydrophobic nanoparticles on the surface of the magnetic field-responsive cilia;
A second magnet is arranged at a preset position on a lower side of the base substrate, and the end of the magnetic field-responsive cilia is inclined in a direction away from the second magnet by using the second magnetic field generated by the second magnet. And controlling the contact time, contact area and recoil direction of droplets contacting the magnetic field responsive cilia according to the inclination angle of the magnetic field responsive cilia,
The density of the magnetic field-responsive cilia is adjusted according to the vertical distance between the base substrate and the first magnet,
When the second magnet is gradually moved in one direction from the lower portion of the base substrate and placed in the set position,
The ends of the magnetic field-responsive cilia are inclined in a direction opposite to the movement direction of the second magnet,
The angle of inclination of the magnetic field-responsive cilia, the ice-repelling method using a superhydrophobic structure including magnetic field-responsive fine cilia to adjust by varying the magnetic strength of the second magnet. 고분자 소재로 형성된 베이스 기판의 하부에서 미리 설정된 설정 위치에 제1자석을 배치하는 단계와;
상기 베이스 기판 위에 자성 입자와 상기 고분자 소재가 혼합된 혼합물을 분사하여, 상기 베이스 기판의 표면에서 상기 제1자석에 의해 생성된 제1자기장을 이용하여 상기 제1자석과 멀어지는 방향으로 끝단이 기울어지도록 헤어 형태의 자기장 응답성 섬모들을 경사지게 생성하여, 상기 자기장 응답성 섬모들의 경사 각도에 따라 액적의 접촉 시간, 접촉 면적 및 반동 방향을 제어하는 단계와;
상기 자기장 응답성 섬모들의 표면에 초소수성 나노 입자를 코팅하는 단계를 포함하는 자기장 응답성 미세 섬모를 포함하고,
상기 자기장 응답성 섬모들의 조밀도는, 상기 베이스 기판과 상기 제1자석 사이의 상하방향 이격거리에 따라 조절하고,
상기 제1자석을 상기 베이스 기판의 하부에서 일방향으로 점차 이동시켜 상기 설정 위치에 배치하면,
상기 제1자석의 이동방향과 반대방향으로 상기 자기장 응답성 섬모들의 끝단이 기울어지고,
상기 자기장 응답성 섬모의 경사 각도는, 상기 제1자석의 자력 세기를 다르게 하여 조절하는 자기장 응답성 미세 섬모를 포함하는 초소수성 구조물을 이용한 방빙 방법.Disposing a first magnet at a preset position at a lower portion of the base substrate formed of a polymer material;
By spraying a mixture of magnetic particles and the polymer material on the base substrate, the tip is inclined in a direction away from the first magnet using the first magnetic field generated by the first magnet on the surface of the base substrate Generating inclined magnetic field-responsive cilia in the form of a hair, thereby controlling a contact time, a contact area and a recoil direction of a droplet according to the inclination angle of the magnetic field-responsive cilia;
And a magnetic field responsive micro cilia comprising coating superhydrophobic nanoparticles on the surface of the magnetic field responsive cilia,
The density of the magnetic field-responsive cilia is adjusted according to the vertical distance between the base substrate and the first magnet,
When the first magnet is gradually moved in one direction from the lower portion of the base substrate and placed in the set position,
The ends of the magnetic field-responsive cilia are inclined in a direction opposite to the movement direction of the first magnet,
The angle of inclination of the magnetic field-responsive cilia, the ice-repelling method using a superhydrophobic structure including magnetic field-responsive fine cilia to adjust by varying the magnetic strength of the first magnet. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 혼합물은 광열 나노 입자를 더 포함하는 자기장 응답성 미세 섬모를 포함하는 초소수성 구조물을 이용한 방빙 방법.The method according to claim 2 or claim 3,
The mixture is an anti-icing method using a superhydrophobic structure comprising magnetic field-responsive micro cilia further comprising photothermal nanoparticles. 삭제delete 삭제delete 청구항 2에 있어서,
상기 제2자석은 전자석을 사용하고,
상기 제2자석에 전압을 인가하여 상기 제2자기장을 형성하는 자기장 응답성 미세 섬모를 포함하는 초소수성 구조물을 이용한 방빙 방법.The method according to claim 2,
The second magnet uses an electromagnet,
A method of preventing ice using a superhydrophobic structure including magnetic field-responsive fine cilia forming a second magnetic field by applying a voltage to the second magnet. 삭제delete 청구항 2에 있어서,
상기 제2자기장을 제거시, 상기 자기장 응답성 섬모들은 상기 베이스 기판에 수직한 방향으로 복원되는 자기장 응답성 미세 섬모를 포함하는 초소수성 구조물을 이용한 방빙 방법.The method according to claim 2,
When the second magnetic field is removed, the magnetic field-responsive cilia are repelled using a superhydrophobic structure including magnetic field-responsive fine cilia restored in a direction perpendicular to the base substrate. 삭제delete 청구항 3에 있어서,
상기 제1자석은 전자석을 사용하고,
상기 제1자석에 전압을 인가하여 상기 제1자기장을 형성하는 자기장 응답성 미세 섬모를 포함하는 초소수성 구조물을 이용한 방빙 방법.The method according to claim 3,
The first magnet uses an electromagnet,
A method of deicing using a superhydrophobic structure including magnetic field-responsive micro cilia forming a first magnetic field by applying a voltage to the first magnet. 삭제delete 청구항 3에 있어서,
상기 베이스 기판의 하부 일측에서 미리 설정된 설정 위치에 제2자석을 배치하여, 상기 제2자석에 의해 생성된 제2자기장을 이용하여 상기 자기장 응답성 섬모들의 경사 각도를 변화시키는 단계를 더 포함하는 자기장 응답성 미세 섬모를 포함하는 초소수성 구조물을 이용한 방빙 방법.The method according to claim 3,
A magnetic field further comprising disposing a second magnet at a preset position on a lower side of the base substrate, and changing the inclination angle of the magnetic field-responsive cilia using the second magnetic field generated by the second magnet. An anti-icing method using superhydrophobic structures containing responsive micro cilia. 고분자 소재로 형성된 베이스 기판과;
자성 입자와 액상의 고분자 소재가 혼합된 혼합물이 상기 베이스 기판 위에 형성된 자기장에 의해 상기 베이스 기판의 표면에 흡착되어 헤어 형태로 생성되고, 자기장에 의해 경사 각도가 다르게 기울어지는 자기장 응답성 미세 섬모를 포함하고,
상기 자기장 응답성 미세 섬모들은, 자기장에 따라 조밀도와 경사 각도가 변화되어 액적의 접촉 시간, 접촉 면적 및 반동 방향을 제어가능한 자기장 응답성 미세 섬모를 포함하는 초소수성 구조물.A base substrate formed of a polymer material;
A mixture of magnetic particles and a liquid polymer material is adsorbed to the surface of the base substrate by a magnetic field formed on the base substrate and generated in the form of a hair, and includes magnetic field-responsive fine cilia inclined at different inclination angles by the magnetic field. and,
The magnetic field responsive micro cilia, the superhydrophobic structure comprising a magnetic field responsive micro cilia capable of controlling the contact time, the contact area and the recoil direction of the droplet by changing the density and inclination angle according to the magnetic field.
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