×
Silicon dioxide là một khoáng chất tự nhiên, phổ biến trong lớp vỏ Trái Đất. Nó thường được gọi là silica và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nhờ vào các tính chất đặc biệt của mình. Một đặc điểm thú vị khác của silicon dioxide là nó kỵ nước (theo một cách nào đó), hay nói cách khác, nó có tính hydrophobic. Điều này khiến nó trở thành lựa chọn tốt để sản xuất lớp phủ xây dựng và các sản phẩm cần duy trì trạng thái khô ráo.
Để tạo ra lớp phủ silicon dioxide, bề mặt của các hạt silicon dioxide được xử lý bằng các chất hóa học được thiết kế để khiến chúng đẩy nước ra. Quá trình này làm thay đổi bề mặt của các hạt, khiến chúng không còn hút các phân tử nước nữa. Đó là lý do tại sao các vật liệu được phủ silicon dioxide lại chống thấm nước và có thể được sử dụng trong những tình huống mà nước có thể gây ra vấn đề.
Các silicon-dioxit ưa nước này rất quan trọng trong khoa học vật liệu. Chúng thường được tìm thấy trong các lớp phủ vật liệu xây dựng, chẳng hạn như những lớp phủ dành cho bê tông và gạch, để bảo vệ chúng khỏi bị hư hại do nước. Chúng được sử dụng trong quần áo để tạo ra các loại vải chống thấm nước, trong điện tử để các bộ phận quan trọng được an toàn khỏi độ ẩm, và trong mỹ phẩm để tạo ra các đặc tính chống nước và lâu trôi tuyệt vời. Nhờ tính linh hoạt lớn của silicon dioxide ưa nước, đây là một trong những vật liệu được sử dụng phổ biến nhất.
Silicon dioxide không thể bị nước làm ướt không chỉ do bản chất bề mặt của nó mà còn do cấu trúc đặc biệt của nó. Các hạt silicon dioxide có rất nhiều năng lượng bề mặt, vì vậy chúng hút các phân tử vào. Tuy nhiên, năng lượng này giảm xuống khi bề mặt của các hạt này được cải biến bằng các chất hóa học kỵ nước, khiến các hạt trở nên kỵ nước, tức là chống lại nước tốt hơn. Khi nước tiếp xúc với một bề mặt được phủ bởi silicon dioxide kỵ nước, nó sẽ tạo thành các giọt nước và chỉ cần lăn tròn mà không bị thấm vào bề mặt. "Đó là lý do tại sao các vật liệu SiO2 kỵ nước có thể đẩy nước hiệu quả."
Một khái niệm mới đây trong công nghệ kỵ nước là các hạt nano silicon dioxide. Những hạt này cực kỳ nhỏ, kích thước dao động từ 1-100 nm. Chúng có thể thâm nhập vào bề mặt vật liệu ở mức độ cao hơn do kích thước nhỏ bé của chúng, từ đó tạo thành một lớp chống thấm nước tốt hơn. Các hạt nano silicon dioxide được ứng dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm như quần áo, giày dép, lớp phủ xe hơi và thiết bị điện tử. Khi các nhà nghiên cứu tiếp tục nghiên cứu về các hạt nano này, chúng ta có thể mong đợi những công nghệ kỵ nước tiên tiến hơn nữa.
