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Le dioxyde de silicium est un minéral naturel abondant dans la croûte terrestre. On le connaît généralement sous le nom de silice, et il est utilisé de diverses manières en raison de ses propriétés spéciales. Une autre caractéristique intéressante du dioxyde de silicium est qu'il est partiellement hydrophobe, c'est-à-dire qu'il repousse l'eau. Cela le rend adapté aux revêtements de construction ainsi qu'aux produits devant rester au sec.
Pour créer des revêtements en dioxyde de silicium, la surface des particules de dioxyde de silicium est traitée avec des produits chimiques conçus pour provoquer leur répulsion de l'eau. Cela modifie la surface des particules pour qu'elles n'attirent plus les molécules d'eau. C'est pourquoi les matériaux recouverts de dioxyde de silicium sont étanches et peuvent être utilisés dans des situations où l'eau pourrait poser problème.
De tels dioxydes de silicium hydrophobes jouent un rôle important dans les sciences des matériaux. Ils se retrouvent couramment dans les revêtements de matériaux de construction, comme ceux destinés au béton et aux briques, afin de les protéger des dommages causés par l'eau. Ils sont utilisés dans les vêtements pour créer des tissus résistants à l'eau, dans l'électronique afin que les composants critiques restent protégés de l'humidité, ainsi que dans les cosmétiques pour produire des propriétés étanches et longue durée. En raison de sa grande flexibilité en tant que dioxyde de silicium hydrophobe, il s'agit l'un des matériaux les plus couramment utilisés.
Le dioxyde de silicium ne peut pas être mouillé par l'eau, non seulement en raison de sa nature à la surface de l'eau, mais aussi en raison de sa structure particulière. Les particules de dioxyde de silicium possèdent une énergie de surface importante, ce qui attire les molécules vers elles. Toutefois, cette énergie diminue de sorte que, lors de la modification de la surface de ces particules à l'aide de produits chimiques hydrophobes, les particules deviennent hydrophobes, c'est-à-dire davantage résistantes à l'eau. Lorsque l'eau entre en contact avec une surface recouverte de dioxyde de silicium hydrophobe, elle forme des gouttelettes qui roulent simplement et ne sont pas absorbées. C'est pourquoi les matériaux SiO2 hydrophobes peuvent efficacement repousser l'eau.
Un concept récent dans la technologie hydrophobe est celui des nanoparticules de dioxyde de silicium. Ces particules sont extrêmement petites, mesurant entre 1 et 100 nm. Elles peuvent pénétrer davantage la surface des matériaux grâce à leur taille réduite, créant ainsi une couche qui repousse plus efficacement l'eau. Les nanoparticules de dioxyde de silicium se retrouvent dans une large gamme de produits, notamment les vêtements, les chaussures, les revêtements automobiles et l'électronique. À mesure que les chercheurs continueront d'étudier ces nanoparticules, nous pourrons espérer des technologies hydrophobes encore plus avancées.
