1. ما هو السيليكون؟

السيليكون نوع من البوليمرات الاصطناعية، مصنوع من عناصر السيلوكسان المتكررة، حيث ترتبط ذرات السيليكون بذرات الأكسجين. يُستخرج من السيليكا الموجودة في الرمل والكوارتز، ويُكرر بطرق كيميائية مختلفة.

بخلاف معظم البوليمرات التي تحتوي على الكربون، يتكون السيليكون من السيليكون والأكسجين، مما يمنحه خصائص مميزة. أثناء الإنتاج، تُضاف مكونات مثل الكربون والهيدروجين ومواد مالئة لإنتاج أنواع مختلفة من السيليكون لاستخدامات محددة.

على الرغم من أن السيليكون يتشابه مع المطاط، إلا أنه يُشبه أيضًا البوليمرات البلاستيكية نظرًا لقدرته على التكيف. فهو قادر على التعامل مع أنواع مختلفة، مثل المنتجات المرنة الشبيهة بالمطاط، والمواد الصلبة، وحتى المركبات الشبيهة بالسوائل.

هل السيليكون بلاستيك؟

بينما يشترك السيليكون والبلاستيك في العديد من الخصائص، إلا أنهما يختلفان اختلافًا جوهريًا. يتكون المكون الرئيسي للسيليكون، وهو السيلوكسان، من السيليكون والأكسجين والميثيل، على عكس الإيثيلين والبروبيلين في البلاستيك. السيليكون مادة صلبة بالحرارة، تُشتق غالبًا من خام الكوارتز، بينما البلاستيك مادة لدنة بالحرارة، تُشتق عادةً من مشتقات النفط. على الرغم من أوجه التشابه، إلا أن تركيبهما وخصائصهما تُميزهما بشكل ملحوظ.

سوف نكتشف المزيد عن الاختلافات بين السيليكون والبلاستيك في وقت لاحق.

هل السيليكون آمن؟

يُعتبر السيليكون آمنًا للاستخدامات المختلفة، بما في ذلك الأغذية والاستخدامات الطبية، من قِبل هيئات حكومية مثل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) ووزارة الصحة الكندية. وهو متوافق حيويًا، ما يعني أنه لا يتفاعل مع الخلايا العضوية أو السوائل، ومناسب للغرسات والأجهزة الطبية. كما أنه خامل ولا يتسرب منه أي مواد ضارة إلى الطعام أو السوائل، مما يجعله منتجًا مُوصى به لأواني الطهي وأواني الخبز وحاويات تخزين الطعام.

على الرغم من المشاكل السابقة المتعلقة بسلامة السيليكون، تُؤيد الدراسات المكثفة والتصاريح الحكومية استخدامه في مختلف المنتجات الاستهلاكية والطبية. ومع ذلك، يُنصح باختيار السيليكون المُخصص للأغراض الغذائية أو الطبية في التطبيقات ذات الصلة.

قد تكون مهتمًا أيضًا بفهم: هل السيليكون سام؟

2. السيليكون مقابل البلاستيك: الفرق بين السيليكون والبلاستيك
السيليكون والبلاستيك منتجان شائعان يُستخدمان في العديد من التطبيقات حولنا. قد يبدوان متشابهين للوهلة الأولى، إلا أنهما يتمتعان بمزايا وخصائص فريدة تجعلهما أكثر ملاءمةً لأغراض مختلفة. دعونا نتعمق أكثر في الفروقات الجوهرية بين خصائص ومزايا السيليكون والبلاستيك.

الاستدامة:
السيليكونات قابلة لإعادة التدوير، ولكنها عادةً ما تتطلب مراكز متخصصة. تستطيع مراكز إعادة الاستخدام هذه تحويل السيليكون إلى مواد تشحيم تجارية، مما يقلل من نفايات مكبات النفايات ويعزز الاستدامة. على الرغم من أنها ليست قابلة للتحلل بسهولة طبيعيًا، إلا أن هناك جهودًا مستمرة لاستكشاف خيارات السيليكون المستمدة من مواد حيوية. من ناحية أخرى، يُستخرج البلاستيك بشكل أساسي من النفط، وهو مورد غير متجدد، مما يزيد بشكل كبير من تلوث البيئة ونقص الموارد. بالإضافة إلى ذلك، تُشكل الجسيمات البلاستيكية الدقيقة مخاطر كبيرة على المحيطات والحياة المائية. فبمجرد وجودها في البيئة، يمكن أن تستمر لقرون، مسببةً أضرارًا للبيئة والحياة البرية.

مستوى درجة الحرارة المقاومة:
يتميز السيليكون بمقاومته الفائقة للحرارة، إذ يتحمل درجات حرارة تصل إلى 400 درجة فهرنهايت دون أن يذوب أو يتشوه. هذا يجعله مناسبًا لتطبيقات مثل أواني الطهي والخبز وقفازات الفرن. كما يتميز السيليكون بأداء ممتاز في درجات الحرارة الباردة، حيث يظل متعدد الاستخدامات حتى -40 درجة فهرنهايت. تختلف مقاومة البلاستيك للحرارة باختلاف نوعه. فبعض أنواع البلاستيك قد تذوب أو تتشوه في درجات الحرارة العالية، بينما قد يصبح بعضها الآخر هشًا في البرد القارس.

المقاومة الكيميائية:

يتميز السيليكون بمقاومة عالية للمواد الكيميائية، مما يجعله خيارًا آمنًا للاستخدامات التي تتطلب ملامسة الطعام والمشروبات، وحتى الاستخدامات الطبية. فهو عادةً لا يُسرّب مواد كيميائية أو أبخرة خطرة أثناء استخدامه. تضمن هذه المقاومة للتحلل الكيميائي حفاظ منتجات السيليكون على ثباتها وكفاءتها حتى عند استخدامها مع مختلف مواد التنظيف أو عند تعرضها لعوامل بيئية. أما البلاستيك، فيقدم صورة أكثر تنوعًا. فبينما تُعدّ بعض أنواع البلاستيك آمنة تمامًا لتخزين الطعام، يُمكن لأنواع أخرى أن تُسرّب مواد كيميائية خطرة ومُضرة، مثل مادة BPA، إلى الغلاف الجوي، وخاصةً عند درجات الحرارة المرتفعة. ولا تُشكّل هذه العملية مخاطر صحية فحسب، بل تُساهم أيضًا في تلوث الهواء والتدهور البيئي.

مقاومة الميكروبات
مع أن السيليكون ليس مضادًا للبكتيريا بطبيعته، إلا أن إضافة عوامل مضادة للميكروبات مثل الفضة والزنك كإضافات يُحسّن خصائصه المضادة للبكتيريا، ويمنع نمو الجراثيم والعفن بفعالية. تتفاعل الشحنة الإيجابية للفضة مع الجزيئات الحيوية سالبة الشحنة، مما يُغير بنيتها ويمنع نمو الميكروبات. يمكن تحقيق خصائص مضادة للميكروبات مماثلة باستخدام البلاستيك مع إضافات أو طلاءات، مما يمنع نمو البكتيريا مثل العفن والكائنات الدقيقة على الأسطح.

طول العمر والتنوع:

يتمتع كلٌّ من السيليكون والبلاستيك بعمرٍ طويلٍ جدًا، إلا أن السيليكون يتميز بمرونته العالية ومقاومته للتحلل المائي. يحافظ السيليكون على سلامته المعمارية وخصائصه المنزلية حتى عند تعرضه للرطوبة أو السوائل، مما يجعله مقاومًا جدًا للتلف الناتج عن التحلل المائي. يعتمد عمر البلاستيك على نوعه. فالبلاستيك الصلب قد يكون شديد الصلابة، إلا أن بعضها يصبح هشًا أو قابلًا للانقسام على مر الزمن. كما تختلف المرونة بين أنواع البلاستيك، فبعضها يتميز بانحناء محدود مقارنةً بمرونة السيليكون الاستثنائية.

التطبيقات
يمكن أن تكون كلتا المادتين شفافتين أو ملونتين، مما يوفر مرونة في المظهر والاستخدامات. تتجاوز مرونة السيليكون خصائصه الفيزيائية لتشمل إمكانية استخدامه في أشكال وأبعاد وألوان متنوعة. يمكن للموردين تصميم تركيبات سيليكون لتلبية متطلبات محددة. يُستخدم السيليكون في أواني الطهي، وأدوات الخبز، ومنتجات الأطفال، والأدوات الطبية، والحشيات، ومواد الختم نظرًا لخصائصه المميزة. من ناحية أخرى، يتفوق البلاستيك في عالم التغليف، والزجاجات، والحاويات، والألعاب، والأجهزة الإلكترونية، والملابس نظرًا لسعره المناسب وتنوع أدائه.

3. فوائد السيليكون

يُصبح السيليكون الخيار الأمثل مقارنةً بالبلاستيك في العديد من الجوانب. لنستعرض معًا جميع فوائد السيليكون.

قابلية إعادة التدويريمكن إعادة تدوير السيليكونات، مما يقلل من نفايات مكبات النفايات ويعزز الاستدامة. تُحوّل مراكز متخصصة السيليكون إلى مواد تشحيم صناعية، مما يُطيل عمره الافتراضي.

مقاومة درجة الحرارةيتحمل السيليكون درجات حرارة عالية تتراوح بين -40 درجة فهرنهايت و400 درجة فهرنهايت، مما يجعله مثاليًا لأدوات الطهي وأواني الخبز وقفازات الفرن. كما تضمن مقاومته للحرارة استخدامًا آمنًا في المطابخ والمنشآت التجارية.

المقاومة الكيميائيةالسيليكون مقاومٌ للغاية للمواد الكيميائية، مما يضمن سلامته في الأطعمة والمشروبات والاستخدامات الطبية. كما يحافظ على سلامته حتى عند تعرضه لظروف نظافة وبيئية قاسية.

مقاومة البكتيرياعلى الرغم من أن السيليكون نفسه يفتقر إلى خصائص أساسية مضادة للبكتيريا، فإن إضافة عوامل مضادة للميكروبات كمواد مضافة تُحسّن كفاءته المضادة للبكتيريا. تتفاعل أيونات الفضة الموجبة الشحنة مع الجزيئات الحيوية السالبة الشحنة، مما يُعطل بنيتها ويوقف نمو البكتيريا.

المتانة والمرونةالسيليكون متين ويحافظ على شكله وقابليته للتكيف مع مرور الوقت، متفوقًا على العديد من المواد البلاستيكية. مرونته طويلة الأمد تجعله مناسبًا للاستخدام المتكرر والتعرض لمشاكل قاسية.

المرونةيمكن تصنيعه بأشكال وأحجام وألوان متعددة، لتلبية مختلف متطلبات التطبيقات. يمكن للمصنّعين تخصيص تركيبات السيليكون لتلبية احتياجات محددة، مما يُحسّن تصميم المنتج وأدائه.

التطبيقاتيُستخدم السيليكون في أدوات المطبخ، وأدوات الخبز، والأدوات الطبية، ومانعات التسرب، لما يتميز به من خصائص مميزة وكفاءة عالية. ومن الاستخدامات المهمة في المطبخ إلى الصناعات، تجعله مرونته لا غنى عنه في مختلف الصناعات.

4. المنتجات النموذجية للسيليكون

مواد مطاط السيليكون أساسية في مختلف الصناعات، إذ تُوفر مجموعة واسعة من التطبيقات والمنتجات. تؤدي مكونات السيليكون، بما في ذلك لوحات المفاتيح، والأختام، والحلقات الدائرية، والحشيات، والأنابيب، وظائف مهمة في إحكام ودعم وحماية العناصر.

تُوفر صفائح السيليكون خيارات متطورة لتطبيقات مُختلفة. ومع ذلك، تُشكل قوتها السطحية المنخفضة صعوبة عند الالتصاق بمواد أخرى. تُعالج DTG ® هذه المشكلة بضمان التصاق موثوق وفعال عبر مختلف الركائز، مما يجعلها خدمة مُتقدمة في العديد من الأسواق.

دعونا نفكر في المزيد من تطبيقات السيليكون في مختلف القطاعات:

صناعة السيارات
بفضل مقاومته للحرارة ومتانته، يُعدّ السيليكون أساسيًا في تطبيقات السيارات. فهو يُثبّت مكونات المحرك، ويقاوم ارتفاع درجات الحرارة في الحشيات والأنابيب، ويُخفّف الاهتزازات في أنظمة التعليق. كما أن مرونته تُتيح دقة التشكيل، مما يضمن إحكام الغلق وتحسين الكفاءة في المحركات وناقلات الحركة.

وبالمثل، أصبح غشاء السيليكون للسيارات خيارًا مفضلًا لتشطيبات السيارات الداخلية. فهو يتميز بمقاومته للأشعة فوق البنفسجية والرطوبة، ومقاومته للحرارة والبرودة، وسهولة صيانته، وتعدد استخداماته، وجماله العصري، وسلامته. ورغم أنه أغلى ثمنًا وأقل استجابة من المنتجات التقليدية كالجلد الطبيعي، إلا أن مزاياه، بما في ذلك السلامة ومقاومة درجات الحرارة، تجعله خيارًا مثاليًا لتشطيبات الأبواب، ولوحة التحكم، ولوحات القيادة، وغيرها الكثير.

اكتشف المزيد حول كيفية كون فيلمنا الزخرفي القائم على السيليكون هو الخيار الأمثل لتزيين السيارة من الداخل!

الصناعة الطبية والرعاية الطبية

في المجال السريري، يُعدّ التوافق الحيوي للسيليكون ومتانته وقابليته للتعقيم أمرًا بالغ الأهمية. ويُستخدم على نطاق واسع في الغرسات والأطراف الصناعية والأنابيب الطبية نظرًا لخصائصه المضادة للحساسية، سواءً للاستخدام المنزلي أو التجاري، ومقاومته لسوائل الجسم. كما يُقلّل مظهره الناعم ومرونته من الانزعاج الشخصي، بينما تضمن مقاومته للجراثيم النظافة. كما يُساعد على التعافي وتقليل الندبات بفضل طبيعته اللطيفة على البشرة. وتشمل التطبيقات الشائعة الأخرى أجهزة التنفس وتدفق الهواء، والأدوية الموضعية، وأجهزة تنظيم ضربات القلب، والعفن، مما يجعل السيليكون مهمًا للتطبيقات السريرية الدقيقة. كما يُعدّ غشاء السيليكون السريري مناسبًا للاستخدام على أسطح الأجهزة الطبية، مثل أجهزة تخطيط القلب.

اكتشف المزيد حول فيلم السيليكون المضاد للميكروبات الخاص بنا!

المنسوجات

تُعزز أغطية السيليكون كفاءة المنتجات النسيجية بمنحها خصائص طاردة للماء ومقاومة لتغير اللون والمرونة. تُستخدم على مواد المعدات الخارجية والملابس الرياضية، مما يحميها من الانكماش والتجاعيد وظروف الطقس القاسية، مما يُطيل عمرها الافتراضي.

مصنوع من السيليكون، يتميز نسيج السيليكون، مثل الجلد الطبيعي النباتي المُصنّع من السيليكون، بمتانة فائقة، ومقاومة للماء، وثبات لونه في الظروف المائية. فهو مقاوم للمياه المالحة، والأشعة فوق البنفسجية، والتحلل المائي، ويدوم لفترة أطول من المواد التقليدية كالقماش أو الجلد الطبيعي. كما أن سهولة تنظيفه، ومقاومته للعفن والفطريات، ومتانته الكيميائية تضمن ملاءمته للبيئات البحرية.

إنها المادة المثالية للأثاث البحري.

اكتشف المزيد عن الجلد النباتي المصنوع من السيليكون هنا!

تطبيقات صالحة للطعام

يتميز السيليكون بعدم سميته ومرونته ومقاومته لدرجات الحرارة (الباردة والساخنة) مما يجعله مثاليًا للأدوات المنزلية الآمنة غذائيًا. يُستخدم السيليكون الآمن غذائيًا في أدوات الخبز وأدوات المطبخ وحاويات تخزين الطعام نظرًا لسلامته وسهولة تنظيفه. تمنع هياكل السيليكون غير اللاصقة التصاق الطعام، مما يضمن سهولة الطهي، كما يضمن طول عمره أداءً يدوم طويلًا في المطبخ. كما أنه مقاوم للماء والمواد الكيميائية والعفن والفطريات.

الإلكترونيات

في قطاع الأجهزة الإلكترونية، يُعدّ السيليكون ذا موصلية حرارية عالية، وخصائص عزل، ومقاومته للرطوبة والمواد الكيميائية، أمرًا بالغ الأهمية. ويُستخدم في صناعة الأختام، والحشيات، والهواتف المحمولة، واللوحات الأم، ومواد التغليف لحماية المكونات الإلكترونية من العوامل البيئية، مما يضمن سلامتها ومتانتها. كما أن قدرة السيليكون على تحمل درجات الحرارة القصوى والظروف القاسية تحمي الأجهزة الإلكترونية الحساسة في مختلف التطبيقات.