Siliciumdioxide is een natuurlijk mineraal dat veel voorkomt in de aardkorst. Het staat algemeen bekend als silika en wordt op verschillende manieren gebruikt vanwege zijn speciale eigenschappen. Een andere bijzondere eigenschap van siliciumdioxide is dat het (min of meer) waterafstotend is, of in andere woorden, hydrofoob. Dat maakt het geschikt voor bouwcoatings en voor producten die droog moeten blijven.
Voor het maken van siliciumdioxide coatings wordt het oppervlak van siliciumdioxide deeltjes behandeld met chemicaliën die ervoor zorgen dat ze water afstoten. Hierdoor verandert het oppervlak van de deeltjes, zodat ze geen watermoleculen meer aantrekken. Daardoor zijn siliciumdioxide-gecoate materialen waterdicht en kunnen ze worden gebruikt in situaties waarin water een probleem zou kunnen vormen.
Dergelijke hydrofobe siliciumdioxiden zijn belangrijk in de materiaalkunde. Het wordt vaak aangetroffen in coatings voor bouwmaterialen, zoals die voor beton en baksteen, om ze te beschermen tegen waterschade. Het wordt gebruikt in kleding om waterafstotende stoffen te creëren, in elektronica om kritieke onderdelen te beschermen tegen vocht, en in cosmetica om geweldige waterdichte, langdurige eigenschappen te produceren. Vanwege de grote flexibiliteit als hydrofoob siliciumdioxide, is het één van de meest gebruikte materialen.
Siliciumdioxide kan het water niet bevochtigen, niet alleen vanwege zijn watersoppervlakte aard maar ook door zijn speciale structuur. Siliciumdioxide-deeltjes hebben veel oppervlakte-energie, waardoor ze moleculen aantrekken. De energie daalt echter zodanig dat, na modificatie van het oppervlak van deze deeltjes met hydrofobe chemicaliën, de deeltjes hydrofoob worden, dat wil zeggen dat ze in mindere mate gevoelig zijn voor water. Wanneer water in contact komt met een oppervlak dat bedekt is met hydrofoob siliciumdioxide, vormt het druppels die eenvoudweg wegrollen in plaats van geabsorbeerd te worden. "Daarom kunnen hydrofobe SiO2-materialen het water efficiënt afweren."
Een recent concept in hydrofobe technologie zijn nanopartikels van siliciumdioxide. Deze partikels zijn uiterst klein, met afmetingen variërend van 1-100 nm. Vanwege hun kleine omvang kunnen ze dieper in het oppervlak van materialen doordringen, waardoor een betere waterafstotende laag kan ontstaan. Nanopartikels van siliciumdioxide komen voor in een breed scala aan producten, waaronder kleding, schoenen, auto-coatings en elektronica. Naarmate onderzoekers deze nanopartikels blijven onderzoeken, kunnen we mogelijk uitkijken naar nog geavanceerdere hydrofobe technologieën.
