×
דו-תחמוצת הסיליקון היא מינרל טבעי שפושט באטמוספירה של כדור הארץ. בדרך כלל מכנים אותה סיליקה, והיא משמשת למגוון שימושים בהתחשב בתכונות המיוחדות שלה. תכונה ייחודית נוספת של דו-תחמוצת הסיליקון היא שהיא שונאת מים (באופן מסוים), ובמילים אחרות – הידרופובית. זה הופך אותה לחומר טוב לבניית חיפויים ולמוצרים שעליהם להישאר יבשים.
כדי ליצור ציפויים של דו-תחמוצת סיליקון, מטפלים בפניה של החלקיקים באמצעות כימיקלים שמטרתם לגרום להם לדחות מים. פעולה זו משנה את פני החלקיקים, כך שהם כבר לא מושכים מולקולות מים. לכן, חומרים מצופים בדו-תחמוצת סיליקון הם חסיני מים ויכולים לשמש בסיטואציות בהן מים עלולים להיות בעיה.
סיליקון-דו-חמצנים הידרופוביים plays תפקיד חשוב במדעי החומרים. הוא נפוץ בקיטיני חומרי בנייה, כגון אלו עבור בטון ואבני חן, כדי להגן עליהם מפני נזקי מים. הוא משמש בבדים כדי ליצור בגדים שומרי מים, באלקטרוניקה כדי לשמור על רכיבים קריטיים מפני לחות, ובקוסמטיקה כדי לייצר תכונות impermeables וארוכות טווח. בשל גמישותו הרבה כסיליקון דו-חמצני הידרופובי, זהו אחד החומרים הנפוצים ביותר בשימוש.
שני תחמוצת לא יכולה להרטיב את המים לא רק בגלל תכונות פני המים שלה אלא גם בגלל המבנה המיוחד שלה. לחלקיקי שני תחמוצת יש הרבה אנרגיה פנימית, ולכן הם מושכים מולקולות פנימה. עם זאת, האנרגיה יורדת, כך שבזמן שינוי פני החלקיקים הללו באמצעות כימיקלים הידרופוביים, החלקיקים הופכים להידרופובים, כלומר, בעלי התנגדות רבה יותר למים. כאשר מים באים במגע עם משטח מכוסה בחומר הידרופובי של שני תחמוצת, נוצרות טיפות מים שפשוט מתגלגלות ומבלי להימלט. 'זאת הסיבה שמטריאל הידרופובי של SiO2 יכול לדחות מים באופן יעיל.'
רעיון חדש יחסית בטכנולוגיית הידרופוביות הוא ננו-חלקיקים של דו-תחמוצת הסיליקון. החלקיקים הללו קטנים בצורה קיצונית, בטווח של 1–100 ננומטר. הם יכולים לחדור אל פני השטח של חומרים במידה רבה יותר בגלל הקטנות שלהם, מה שיכול ליצור שכבה שדוחה מים בצורה טובה יותר. ננו-חלקיקים של דו-תחמוצת הסיליקון קיימים במגוון רחב של מוצרים, וביניהם בגדים, נעליים, חיפויי רכב ואלקטרוניקה. ככל שחוקרים ימשיכו לחקור את ננו-החלקיקים הללו, נוכל אולי להתקדם לעבר טכנולוגיות הידרופוביות מתקדמות אף יותר.
