×
Silīcija dioksīds ir dabiski sastopams minerals, kas ir bagātīgi sastopams Zemes garozā. To bieži sauc par silīciju, un to plaši izmanto dažādos veidos, jo īpašas īpašības. Vēl viena interesanta silīcija dioksīda īpašība ir tā, ka tas ir ūdensnecaurlaidīgs (tāds kā), jeb citiem vārdiem sakot, hidrofobs. Tādēļ to labi izmantot būvniecības pārklājumiem un produktiem, kas jāsaglabā sausiem.
Lai izveidotu silīcijdioksīda pārklājumus, silīcijdioksīda daļiņu virsma tiek apstrādāta ar ķīmiskām vielām, kuru mērķis ir izraisīt ūdens atgrūšanu. Tādējādi tiek mainīta daļiņu virsma, lai tās vairs nevilktu pie sevis ūdens molekulas. Tāpēc silīcijdioksīda pārklāti materiāli ir ūdensnecaurlaidīgi un tos var izmantot situācijās, kad ūdens varētu būt problēma.
Šādi hidrofobie silīcija dioksīdi ir svarīgi materiālzinātnēs. To bieži izmanto būvmateriālu pārklājumos, piemēram, betonam un ķieģeļiem, lai tos pasargātu no ūdens izraisītām deformācijām. To izmanto apģērbā, lai izveidotu ūdensizturīgas drānas, elektronikā, lai svarīgas detaļas saglabātu drošas no mitruma, un kosmētikā, lai ražotu lieliskas hidroizturīgas, ilgstošas iedarbības īpašības. Tās lieliskās elastības dēļ kā hidrofobais silīcija dioksīds tā ir viena no visbiežāk izmantotajām vielām.
Silīcija dioksīds neļauj ūdenim samitrināt ne tikai tā ūdens virsmas dēļ, bet arī tā īpašā struktūra. Silīcija dioksīda daļiņām ir daudz virsmas enerģijas, tāpēc tās pievelk molekulas. Tomēr enerģija samazinās, un, modificējot šo daļiņu virsmu ar hidrofobām ķīmiskām vielām, daļiņas kļūst hidrofobas, tas ir, pret ūdeni izturīgākas. Kad ūdens saskaras ar virsmu, kas pārklāta ar hidrofobu silīcija dioksīdu, veidojas pilieni, kas vienkārši noripo, nevis tiek uzsūkti. „Tāpēc hidrofobas SiO2 materiāli var efektīvi atgrūst ūdeni.
Pēdējā laikā hidrofobā tehnoloģijā lieto silīcija dioksīda nanodaļiņas. Tās ir ļoti mazas — no 1 līdz 100 nm lielām. Tā kā tās ir tik mazas, tās var labāk iekļūt materiālu virsmā, veidojot labāku ūdens atgrūdošu slāni. Silīcija dioksīda nanodaļiņas var atrast plašā produktu klāstā, tostarp apģērbā, apavos, automašīnu pārklājumos un elektronikā. Turpinot pētīt šīs nanodaļiņas, mēs varam gaidīt vēl attīstītākas hidrofobās tehnoloģijas.
