Silikon dioksida adalah mineral alami yang melimpah di kerak bumi. Mineral ini umum dikenal sebagai silika, dan digunakan secara luas karena sifat-sifat khususnya. Karakteristik menarik lain dari silikon dioksida adalah sifatnya yang tidak menyukai air (sebagian), atau disebut juga hidrofobik. Sifat inilah yang membuatnya cocok digunakan untuk pelapis bangunan dan produk-produk yang harus tetap kering.
Untuk membuat lapisan silikon dioksida, permukaan partikel silikon dioksida diberi perlakuan kimia yang dirancang untuk membuatnya menolak air. Perlakuan ini mengubah permukaan partikel sehingga tidak lagi menarik molekul air. Karena itulah material yang dilapisi silikon dioksida bersifat tahan air dan dapat digunakan dalam situasi di mana air bisa menjadi masalah.
Silikon-dioksida hidrofobik semacam ini sangat penting dalam ilmu material. Bahan ini umum ditemukan dalam lapisan bahan bangunan, seperti lapisan untuk beton dan bata merah, untuk melindungi mereka dari kerusakan akibat air. Bahan ini digunakan dalam pakaian untuk menghasilkan kain yang tahan air, dalam elektronik agar bagian-bagian penting tetap terlindung dari kelembapan, serta dalam kosmetik untuk menghasilkan sifat tahan air dan tahan lama. Karena fleksibilitasnya yang besar sebagai silikon dioksida hidrofobik, bahan ini merupakan salah satu bahan yang paling umum digunakan.
Silikon dioksida tidak dapat membasahi air bukan hanya karena sifat permukaan air itu sendiri tetapi juga struktur khususnya. Partikel silikon dioksida memiliki banyak energi permukaan, sehingga mereka menarik molekul ke dalamnya. Namun, energi tersebut menurun sehingga, dengan modifikasi permukaan partikel ini menggunakan bahan kimia hidrofobik, partikel menjadi hidrofobik, yaitu lebih tahan terhadap air. Ketika air bersentuhan dengan permukaan yang dilapisi silikon dioksida hidrofobik, air membentuk tetesan yang hanya menggelinding pergi dan tidak terserap. "Itulah sebabnya bahan SiO2 hidrofobik dapat secara efisien menolak air."
Sebuah konsep terbaru dalam teknologi hidrofobik adalah nanopartikel silikon dioksida. Partikel-partikel ini sangat kecil, dengan ukuran antara 1-100 nm. Karena ukurannya yang sangat kecil, partikel-partikel ini dapat menembus permukaan material lebih dalam, yang dapat menciptakan lapisan yang lebih baik dalam menolak air. Nanopartikel silikon dioksida ditemukan dalam berbagai macam produk, termasuk pakaian, sepatu, pelapis mobil, dan peralatan elektronik. Seiring peneliti terus mempelajari nanopartikel ini, kita mungkin dapat menantikan teknologi hidrofobik yang semakin canggih.