Molécula de la Semana

El elemento más importante del siglo XXI: Silicio

Molécula de la Semana

Miguel Rea

El silicio, de símbolo químico Si, es un metaloide, es decir tiene características de metal y de no metal, y es el segundo elemento más abundante en el planeta (sólo superado en abundancia por el oxígeno) y el séptimo más abundante en el universo. Efectivamente, la arena, el cuarzo, las arcillas, el ópalo, la mica, el feldespato, la esmeralda y la acuamarina, entre otras rocas y minerales, contienen silicio.

El silicio tiene una gran afinidad por el oxígeno, al que se une fuertemente, y por esa razón no se encuentra solo en la naturaleza sino casi siempre asociado con dos átomos de oxígeno para formar el compuesto llamado dióxido de silicio, también conocido como sílica, el compuesto más abundante en la corteza terrestre.

El silicio, como elemento, fue descubierto hace sólo unos 200 años, pero de hecho sus compuestos han sido usados desde hace cientos de años en herramientas primitivas como las puntas de flecha hechas de vidrio volcánico u obsidiana, que es básicamente vidrio de ocurrencia natural, y posteriormente para la elaboración de vidrio desde 3500 a.C. en Mesopotamia.

Por algún tiempo fue difícil obtener silicio puro, algo que logró el químico Jons Jakob Berzelius en 1823. El silicio altamente puro, con grado de pureza del 99.9999999 por ciento, es actualmente un insumo fundamental en la industria electrónica para la fabricación de microprocesadores. Efectivamente, el silicio es un semiconductor, es decir conduce muy pobremente electricidad, pero esa capacidad incrementa con la temperatura y puede modularse añadiendo impurezas.

Esa propiedad de semiconducción del silicio es la base para la fabricación de transistores, cientos de los cuales conforman un microprocesador. La importancia del silicio en la era electrónica queda perfectamente establecida con el nombre que se le ha dado a toda una región de California, en Estados Unidos; Silicon Valley o Valle del Silicio, que por cierto nació en 1939 en Palo Alto, California, con una pequeña compañía electrónica formada por David Packard y William Hewelett, ahora mejor conocida como Hewlett-Packard o simplemente HP. El nombre de Silicon Valley, sin embargo, fue acuñado hasta 1971 en un artículo que apareció en el periódico Electronic News.

El silicio, junto con oxígeno y otros grupos químicos, es también el componente del polímero que conocemos comúnmente como silicón, o silicona, palabra que a diferencia de la primera si existe en el diccionario de la lengua española. Las siliconas son una familia de polímeros con extraordinarias propiedades que incluyen resistencia a temperaturas extremas, a la humedad, al envejecimiento, a la oxidación, a la acción de muchos compuestos químicos y a la luz ultravioleta, entre otras.

Por esas razones las siliconas se usan en muchas aplicaciones como lubricantes, moldes y utensilios de cocina resistentes al calor, selladores, adhesivos, protectores de elementos electrónicos, aditivos de medicamentos y productos de cuidado personal, material para prótesis e implantes, entre muchas otras. Otros compuestos de silicio con utilidad práctica incluyen el carburo de silicio que se usa como abrasivo, el silicato de sodio que se emplea en la fabricación de jabones, adhesivos y como preservador de huevos, el tetracloruro de silicio que se usa para crear cortinas de humo, entre otros.

El silicio ultra puro se usa también en la fabricación de celdas solares fotovoltaicas, dispositivos que convierten la luz solar en energía eléctrica. Para la elaboración de celdas solares el silicio ultra puro se contamina intencionalmente con fósforo y boro, lo que permite crear un sistema para captura y conducción de electrones que finalmente resulta en energía eléctrica. La conversión de energía solar en energía eléctrica se considera uno de los métodos de generación de energía renovable con más futuro.

Por esas razones, y porque la química es parte de nuestras vidas, la molécula de la semana está dedicada al elemento silicio, considerado por muchos como el elemento más importante del siglo XXI.

 

Referencias

*Everyday Uses of Silicon-Based Products (2002) Dow Corning.

*McCormick, J. A Biref History of Silicon Valley. Retrieved January 20, 2017, from http://people.seas.harvard.edu/~jones/shockley/sili_valley.html

*O’Lenick Jr, A. J. (1999). Basic Silicone Chemistry – A ReviewSilicone Spectator.

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