دی اکسید سیلیکون که به نام سیلیس نیز شناخته می شود ، اکسیدی از سیلیکون با فرمول شیمیایی SiO ₂ است که بیشتر در طبیعت به صورت کوارتز و در موجودات زنده مختلف یافت می شود. ^[5] [6] در بسیاری از نقاط جهان، سیلیس جزء اصلی ماسه است. سیلیس یکی از پیچیده ترین و فراوان ترین خانواده مواد است که به عنوان ترکیبی از چندین کانی و به عنوان یک محصول مصنوعی وجود دارد. نمونه های قابل توجه عبارتند از کوارتز ذوب شده ، سیلیس دود شده ، سیلیکاژل ، و آئروژل. در مواد ساختاری، میکروالکترونیک (به عنوان عایق الکتریکی )، و به عنوان اجزای سازنده در صنایع غذایی و دارویی استفاده می شود.

در اکثر سیلیکات ها، اتم سیلیکون هماهنگی چهار وجهی را نشان می دهد ، با چهار اتم اکسیژن که یک اتم سی مرکزی را احاطه کرده اند ( به سلول واحد سه بعدی مراجعه کنید ). بنابراین، SiO ₂ جامدات شبکه سه بعدی را تشکیل می دهد که در آن هر اتم سیلیکون به صورت چهار وجهی به 4 اتم اکسیژن پیوند کووالانسی دارد. در مقابل، CO ₂ یک مولکول خطی است. ساختارهای کاملاً متفاوت دی اکسیدهای کربن و سیلیکون نمودی از قانون پیوند دوگانه است .

زمین شناسی 

SiO ₂ معمولاً در طبیعت به صورت کوارتز یافت می شود که بیش از 10 درصد از جرم پوسته زمین را تشکیل می دهد. ^[18] کوارتز تنها چند شکلی سیلیس است که در سطح زمین پایدار است. رخدادهای فراپایدار اشکال پرفشار کوزیت و استیشوویت در اطراف سازه‌های ضربه‌ای و مرتبط با اکلوژیت‌های تشکیل‌شده در طول دگرگونی فشار بسیار بالا یافت شده‌اند . فرم های درجه حرارت بالا تری دیمیت و کریستوبالیت از سنگ های آتشفشانی غنی از سیلیس شناخته شده است . در بسیاری از نقاط جهان، سیلیس جزء اصلی ماسه است. ^[19]

زیست شناسی 

با وجود اینکه سیلیس محلول کمی است، در بسیاری از گیاهان مانند برنج وجود دارد. به نظر می رسد که مواد گیاهی با محتوای فیتولیت سیلیس بالا برای حیوانات چرا، از حشرات جونده گرفته تا یونجه ها، مهم هستند . سیلیس سایش دندان را تسریع می کند و سطوح بالای سیلیس در گیاهانی که اغلب توسط گیاهخواران خورده می شوند ممکن است به عنوان یک مکانیسم دفاعی در برابر شکار ایجاد شده باشد. ^[20] [21]

سیلیس همچنین جزء اصلی خاکستر پوسته برنج است که به عنوان مثال در فیلتراسیون و به عنوان ماده سیمانی مکمل (SCM) در تولید سیمان و بتن استفاده می شود. ^{[ نیازمند منبع ]}

برای بیش از یک میلیارد سال، سیلیس کردن در داخل و توسط سلول ها در دنیای بیولوژیکی رایج بوده است. در دنیای مدرن، در باکتری ها، موجودات تک سلولی، گیاهان و حیوانات (بی مهرگان و مهره داران) رخ می دهد. نمونه های برجسته عبارتند از:

• آزمایش‌ها یا شکستگی‌ها (یعنی پوسته‌ها) دیاتوم‌ها ، رادیولاریا و آمیب بیضه . ^[6]
• فیتولیت های سیلیس در سلول های بسیاری از گیاهان، از جمله Equisetaceae ، عملاً همه علف ها و طیف وسیعی از دو لپه ها وجود دارد.
• اسپیکول ها اسکلت بسیاری از اسفنج ها را تشکیل می دهند .

اگر به دنبال محصولات نانو آبگریز و یا نانو سیلیکا هستید بر روی تصویر بالا و یا اینجا کلیک کنید

کانی های کریستالی تشکیل شده در محیط فیزیولوژیکی اغلب خواص فیزیکی استثنایی (مانند استحکام، سختی، چقرمگی شکست) را نشان می دهند و تمایل به تشکیل ساختارهای سلسله مراتبی دارند که نظم ریزساختاری را در طیف وسیعی از مقیاس ها نشان می دهند. مواد معدنی از محیطی که نسبت به سیلیکون اشباع نشده است و در شرایط pH خنثی و دمای پایین (0 تا 40 درجه سانتیگراد) متبلور می شوند.

مشخص نیست که سیلیس از چه جهت در تغذیه حیوانات اهمیت دارد. این زمینه تحقیقاتی چالش برانگیز است زیرا سیلیس در همه جا موجود است و در بیشتر شرایط فقط در مقادیر کمی حل می شود. با این حال، مطمئناً در بدن زنده رخ می دهد و چالش ایجاد کنترل های بدون سیلیس برای اهداف تحقیقاتی را ایجاد می کند. این امر باعث می‌شود که اطمینان حاصل شود که سیلیس موجود چه زمانی اثرات مفیدی داشته است و چه زمانی حضور آن تصادفی یا حتی مضر است. توافق فعلی این است که مطمئناً در رشد، استحکام و مدیریت بسیاری از بافت‌های همبند مهم به نظر می‌رسد. این نه تنها برای بافت های همبند سخت مانند استخوان و دندان صادق است ^{[ توضیحات لازم ]}اما احتمالاً در بیوشیمی ساختارهای حاوی آنزیم درون سلولی نیز وجود دارد.