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सिलिकॉन डाइऑक्साइड पृथ्वी की पपड़ी में प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला एक प्राकृतिक खनिज है। इसे आमतौर पर सिलिका के रूप में जाना जाता है और इसका उपयोग विभिन्न तरीकों से किया जाता है क्योंकि इसके विशेष गुण होते हैं। सिलिकॉन डाइऑक्साइड का एक अन्य आकर्षक गुण यह भी है कि यह पानी से घृणा करता है (किसी हद तक), या दूसरे शब्दों में, यह जल-विरोधी है। इसलिए यह भवनों की कोटिंग और उन उत्पादों के लिए उपयुक्त है जिन्हें सूखा रखने की आवश्यकता होती है।
सिलिकॉन डाइऑक्साइड कोटिंग्स बनाने के लिए, सिलिकॉन डाइऑक्साइड कणों की सतह को रसायनों के साथ संसाधित किया जाता है जिनकी डिज़ाइन उन्हें पानी से दूर भगाने के लिए की गई है। इससे कणों की सतह इस तरह से बदल जाती है कि वे पानी के अणुओं को आकर्षित नहीं करते। इसीलिए सिलिकॉन डाइऑक्साइड कोटेड सामग्री पानी से अभेद्य होती है और उन स्थितियों में उपयोग की जा सकती हैं जहां पानी समस्या हो सकती है।
इस तरह के हाइड्रोफोबिक सिलिकॉन-डाइऑक्साइड सामग्री विज्ञान में महत्वपूर्ण हैं। यह आमतौर पर कंक्रीट और ईंटों जैसी इमारती सामग्री की कोटिंग में पाया जाता है ताकि उन्हें पानी से होने वाले नुकसान से सुरक्षित रखा जा सके। इसका उपयोग कपड़ों में जल प्रतिरोधी कपड़े बनाने के लिए, इलेक्ट्रॉनिक्स में इस प्रकार किया जाता है कि महत्वपूर्ण हिस्से नमी से सुरक्षित रहें, और सौंदर्य प्रसाधनों में शानदार वॉटरप्रूफ और लंबे समय तक चलने वाले गुणों के उत्पादन के लिए किया जाता है। हाइड्रोफोबिक सिलिकॉन डाइऑक्साइड के रूप में इसकी बहुत अधिक लचीलेपन के कारण, यह सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में से एक है।
सिलिकॉन डाइऑक्साइड केवल अपने जलीय सतह के गुण के कारण ही जल को भिगो नहीं सकता है बल्कि इसकी विशेष संरचना के कारण भी। सिलिकॉन डाइऑक्साइड के कणों की सतह पर बहुत अधिक ऊर्जा होती है, इसलिए वे अणुओं को अंदर खींचते हैं। हालांकि, ऊर्जा में कमी आती है, जिससे इन कणों की सतह को जलविरोधी रसायनों के साथ संशोधित करने पर कण जलविरोधी हो जाते हैं, अर्थात् जल के प्रति अधिक प्रतिरोधी हो जाते हैं। जब जल, जलविरोधी सिलिकॉन डाइऑक्साइड से ढकी सतह से संपर्क करता है, तो वह अवशोषित होने के बजाय बूंदों का निर्माण करता है जो बस लुढ़क कर दूर चले जाते हैं। इसलिए जलविरोधी SiO2 सामग्री जल को कुशलतापूर्वक विकर्षित कर सकती है।
जल-विरोधी प्रौद्योगिकी में एक नवीनतम अवधारणा सिलिकॉन डाइऑक्साइड के नैनोकणों की है। ये कण अत्यंत छोटे होते हैं, जिनका आकार 1-100 एनएम तक होता है। ये सामग्रियों की सतह में अधिक गहराई तक प्रवेश कर सकते हैं क्योंकि वे बहुत छोटे होते हैं, जिससे पानी को बेहतर ढंग से प्रतिकर्षित करने वाली परत बन सकती है। सिलिकॉन डाइऑक्साइड के नैनोकणों का उपयोग विभिन्न उत्पादों में किया जाता है, जिनमें वस्त्र, जूते, कार कोटिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल हैं। क्योंकि शोधकर्ता इन नैनोकणों के बारे में अधिक जानने का प्रयास कर रहे हैं, हम अधिक उन्नत जल-विरोधी प्रौद्योगिकियों की उम्मीद कर सकते हैं।
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