Το διοξείδιο του πυριτίου είναι ένα φυσικό ορυκτό που απαντάται σε αφθονία στον φλοιό της Γης. Είναι γνωστό κοινώς ως αμμώδης οξειδωτική ουσία (silica) και χρησιμοποιείται με διάφορους τρόπους λόγω των ιδιαίτερων ιδιοτήτων του. Μια ακόμη ενδιαφέρουσα ιδιότητα του διοξειδίου του πυριτίου είναι ότι απωθεί το νερό (κατά κάποιον τρόπο), ή με άλλα λόγια, είναι υδροφοβικό. Αυτό το καθιστά κατάλληλο για επικαλύψεις κτιρίων και για προϊόντα που πρέπει να παραμένουν στεγνά.
Για να δημιουργηθούν επιστρώματα διοξειδίου του πυριτίου, η επιφάνεια των σωματιδίων διοξειδίου του πυριτίου επεξεργάζεται με χημικά που έχουν σχεδιαστεί για να προκαλέσουν την απώθηση του νερού. Αυτό τροποποιεί την επιφάνεια των σωματιδίων, ώστε να μην έλκουν πλέον τα μόρια του νερού. Γι’ αυτό το λόγο, τα υλικά που είναι επιστρωμένα με διοξείδιο του πυριτίου είναι αδιάβροχα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε περιπτώσεις όπου το νερό θα μπορούσε να αποτελεί πρόβλημα.
Τα υδρόφοβα διοξείδια του πυριτίου είναι σημαντικά στις επιστήμες των υλικών. Συχνά χρησιμοποιούνται σε επικαλύψεις δομικών υλικών, όπως αυτές για σκυρόδεμα και τούβλα, για να τα προστατεύουν από τη βλάβη που προκαλείται από το νερό. Χρησιμοποιούνται στην κατασκευή ρούχων για να δημιουργούν υδαντοχωρικά υφάσματα, στα ηλεκτρονικά για να παραμένουν ασφαλείς από την υγρασία τα κρίσιμα εξαρτήματα, καθώς και στα καλλυντικά για να παράγονται εξαιρετικές υδαντοχωρικές και μακροχρόνιες ιδιότητες. Λόγω της μεγάλης τους ευελιξίας ως διοξείδιο του πυριτίου υδρόφοβο, αποτελούν ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα υλικά.
Το διοξείδιο του πυριτίου δεν μπορεί να βραχεί από το νερό όχι μόνο λόγω της φύσης της επιφάνειας του νερού αλλά και λόγω της ειδικής του δομής. Τα σωματίδια διοξειδίου του πυριτίου έχουν πολλή επιφανειακή ενέργεια, γι' αυτό απορροφούν μόρια. Ωστόσο, η ενέργεια μειώνεται, ώστε με την τροποποίηση της επιφάνειας αυτών των σωματιδίων με υδρόφοβες χημικές ουσίες, τα σωματίδια γίνονται υδρόφοβα, δηλαδή ανθεκτικά στο νερό σε μεγαλύτερο βαθμό. Όταν το νερό έρχεται σε επαφή με μια επιφάνεια που είναι καλυμμένη με υδρόφοβο διοξείδιο του πυριτίου, σχηματίζει σταγόνες που απλά κυλάνε και φεύγουν αντί να απορροφηθούν. Γι' αυτό το λόγο, τα υδρόφοβα υλικά SiO2 μπορούν να απωθούν αποτελεσματικά το νερό.
Ένα πρόσφατο εύρημα στην υδροφοβική τεχνολογία είναι τα νανοσωματίδια διοξειδίου του πυριτίου. Αυτά τα σωματίδια είναι εξαιρετικά μικρά, με μέγεθος από 1-100 nm. Μπορούν να διεισδύσουν στην επιφάνεια των υλικών σε μεγαλύτερο βάθος επειδή είναι τόσο μικρά, δημιουργώντας ένα στρώμα που απωθεί το νερό πιο αποτελεσματικά. Τα νανοσωματίδια διοξειδίου του πυριτίου υπάρχουν σε μια ευρεία γκάμα προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων ρούχων, παπουτσιών, επικαλύψεων για αυτοκίνητα και ηλεκτρονικών. Καθώς οι ερευνητές συνεχίζουν να μελετούν αυτά τα νανοσωματίδια, μπορούμε να περιμένουμε ακόμη πιο προηγμένες υδροφοβικές τεχνολογίες.