×
Диоксид кремния — это природный минерал, широко распространенный в земной коре. Он обычно называется кремнеземом и используется различными способами благодаря своим особым свойствам. Еще одной интересной характеристикой диоксида кремния является то, что он «не любит» воду (в некоторой степени), другими словами, он гидрофобен. Это делает его подходящим для строительных покрытий и продуктов, которые должны оставаться сухими.
Для создания покрытий из диоксида кремния поверхность частиц диоксида кремния обрабатывается химическими веществами, которые заставляют их отталкивать воду. Это изменяет поверхность частиц, так что они больше не притягивают молекулы воды. Вот почему материалы с покрытием из диоксида кремния являются водонепроницаемыми и могут использоваться в ситуациях, где вода может быть проблемой.
Такие гидрофобные диоксиды кремния играют важную роль в материаловедении. Они широко применяются в покрытиях строительных материалов, таких как бетон и кирпич, чтобы защитить их от повреждений, вызванных водой. Их используют в одежде для создания водонепроницаемых тканей, в электронике, чтобы критически важные компоненты оставались защищенными от влаги, а также в косметике для производства водостойких и долговечных средств. Благодаря своей высокой гибкости как гидрофобного диоксида кремния, это один из самых часто используемых материалов.
Диоксид кремния не смачивается водой не только из-за своей природы поверхности воды, но и из-за своей особой структуры. Частицы диоксида кремния обладают высокой поверхностной энергией, поэтому они притягивают молекулы. Однако энергия снижается, и при модификации поверхности этих частиц гидрофобными химическими веществами частицы становятся гидрофобными, то есть более устойчивыми к воздействию воды. Когда вода соприкасается с поверхностью, покрытой гидрофобным диоксидом кремния, она образует капли, которые просто скатываются, а не впитываются. «Вот почему гидрофобные материалы на основе SiO2 могут эффективно отталкивать воду».
Новым направлением в гидрофобных технологиях являются наночастицы диоксида кремния. Эти частицы чрезвычайно малы, их размер составляет от 1 до 100 нм. Из-за своих малых размеров они могут глубже проникать в поверхность материалов, создавая более эффективный водонепроницаемый слой. Наночастицы диоксида кремния используются в широком ассортименте продукции, включая одежду, обувь, автомобильные покрытия и электронику. По мере того, как исследователи продолжают изучать эти наночастицы, можно ожидать появления еще более совершенных гидрофобных технологий.
