SiO² nanoparçacıklarının veya mikron boyutlu parçacıklarının jel sistemlerine eklenmesi, çeşitli fiziksel ve kimyasal etkileşimlere yol açar. Bu etkileşimler, jelin yapısını ve dolayısıyla özelliklerini önemli ölçüde değiştirir.
SiO²'nin en bilinen etkilerinden biri, kıvam arttırıcı özellikleridir. Yüksek yüzey alanı ve hidroksil gruplarının varlığı sayesinde, SiO² parçacıkları jel içindeki çözücü molekülleriyle ve polimer zincirleriyle hidrojen bağları oluşturabilir. Bu etkileşimler, jelin ağ yapısını güçlendirerek viskozitesini artırır.
Ayrıca, SiO² özellikle tiksotropik özellikler kazandırır. Tiksotropi, bir jelin mekanik stres altında (örneğin karıştırma veya uygulama sırasında) viskozitesini düşürmesi ve stres kaldırıldığında viskozitesini geri kazanması özelliğidir. Bu, ürünlerin ambalajında stabil kalmasını sağlarken, uygulama sırasında kolayca yayılabilmesine olanak tanır. Örneğin, birçok diş macunu ve kozmetik krem bu tiksotropik özellikler sayesinde hem kolay sıkılır hem de uygulandığı yüzeyde dağılmadan kalır.
Jel formülasyonlarında, zamanla meydana gelen ayrışma, faz ayrımı veya çökeltme gibi stabilite sorunları yaygındır. SiO² parçacıkları, jel matrisi içinde homojen bir dağılım sağlayarak ve jel yapısını güçlendirerek bu tür sorunların önüne geçebilir. SiO²'nin yüzeyindeki silanol grupları, jelin diğer bileşenleriyle etkileşime girerek daha kararlı bir yapı oluşturabilir. Bu da ürünün raf ömrünü uzatır ve depolama koşullarında performansını korumasına yardımcı olur.
Kozmetik ve kişisel bakım ürünlerinde, jelin duyusal özellikleri tüketici deneyimi açısından kritik öneme sahiptir. SiO²'nin eklenmesi, jelin daha pürüzsüz bir his bırakmasına, daha kolay yayılmasına ve ciltte yapışkanlık hissini azaltmasına yardımcı olabilir. Bu, özellikle losyonlar, kremler ve makyaj ürünleri gibi topikal uygulamalarda önemlidir.
İlaç ve tarım gibi alanlarda, jel formülasyonları aktif maddelerin kontrollü salımı için kullanılır. SiO² nanoparçacıkları, geniş yüzey alanları ve gözenekli yapıları sayesinde aktif maddeler için bir taşıyıcı görevi görebilir. Aktif maddeler SiO² yüzeyine adsorbe edilebilir ve daha sonra kontrollü bir şekilde salınabilir. Bu, ilacın etkinliğini artırırken, yan etkilerini azaltmaya yardımcı olabilir.
Kozmetik ve Kişisel Bakım Ürünleri: Yüz kremleri, güneş kremleri, diş macunları, deodorantlar, saç jöleleri.
İlaç Formülasyonları: Topikal ilaçlar, yara örtüleri, kontrollü salım sistemleri.
Gıda Endüstrisi: Soslar, jöleler, tatlılar (kıvam ve stabilite arttırıcı olarak).
Endüstriyel Uygulamalar: Yapıştırıcılar, boyalar, kaplamalar (reolojik kontrol ve güçlendirme).
Silisyum dioksit, jel formülasyonlarına viskozite kontrolü, tiksotropi, artırılmış stabilite, iyileştirilmiş duyusal özellikler ve hatta aktif madde salımı gibi birçok fayda sağlayan çok yönlü bir katkı maddesidir. Teknolojinin ilerlemesiyle birlikte, SiO²'nin jel sistemlerindeki potansiyel kullanım alanları daha da genişleyecektir. Bu da ürün geliştiricilere daha etkili, kararlı ve tüketici dostu ürünler yaratma fırsatı sunacaktır.
