Кремний диоксиді – Жер қыртысында кең таралған табиғи минерал. Оны әдетте кремнезем деп те атайды және оның ерекше қасиеттері арқасында әртүрлі мақсатта қолданады. Кремний диоксидінің тағы бір қызық қасиеті – оның суға деген «жаман көзқарасы» (әлдеқайда), басқаша айтқанда, гидрофобтылығы. Бұл құрылыс жабындарын және құрғақ күйде қалуы тиіс заттар үшін жақсы келеді.
Кремний диоксидінің қабаттарын жасау үшін кремний диоксиді бөлшектерінің бетін суға қорғауға қабілетті химиялық заттармен өңдейді. Бұл бөлшектердің бетін өзгертіп, су молекулаларын тарту қасиетін жояды. Сондықтан кремний диоксидімен қапталған материалдар суға тұрақты болып келеді және су қауіпі бар жағдайларда қолданылуы мүмкін.
Сондай гидрофобты кремний диоксидтері материал ғылымдарында маңызды орын алады. Ол әдетте сумен зақымданудан қорғау үшін құрылыс материалдарының, мысалы, бетон мен кірпіштердің қаптамаларында кездеседі. Кімі және электроникалық құрылғыларда маңызды бөліктерді ылғалдан қорғау үшін, сондай-ақ суға тұрақты, ұзақ мерзімді қасиеттерді өндіру үшін косметикада да қолданылады. Гидрофобты кремний диоксиді ретінде өзінің үлкен икемділігіне байланысты ол ең кең таралған материалдардың бірі болып табылады.
Кремний диоксиді сумен ылғалданбайды, себебі оның су бетінің табиғатымен қоса оның ерекше құрылымы да әсер етеді. Кремний диоксидінің бөлшектерінде көп бет энергиясы болады, сондықтан олар молекулаларды тартып алады. Алайда, энергия төмендейді, сондықтан беті гидрофобты химиялық заттармен өңделген кезде бөлшектер суға төзімді болып келеді. Су гидрофобты кремний диоксидімен қапталған бетке түйіскенде, су жұтылмай-ақ дәретпен домалап кететін тамшылар түзіледі. Сол себепті гидрофобты SiO2 материалдары суға тиімді түрде қарсы тұра алады.
Суға тұрақтылық технологиясы бойынша соңғы жетістіктердің бірі – кремний диоксидінің нанобөлшектері болып табылады. Бұл бөлшектер өте кішігірім, 1-100 нм аралығында болады. Олар өзінің кішігірім өлшемі салдарынан материал бетіне тереңірек еніп, суды жақсы қорғайтын қабат түзіп береді. Кремний диоксидінің нанобөлшектері киімдерде, аяқ киімдерде, автомобиль жабындары мен электроникалық өнімдерде кеңінен қолданылады. Ғалымдар осындай нанобөлшектерді зерттеуді жалғастырса, онда суға тұрақтылық технологиясы одан әрі дамып, жетілдіріле түседі.
