Cos'è il gel di silice e perché i suoi pacchetti vengono forniti con tutto ciò che acquisti?

All'interno di scatole da scarpe, sacchetti di carne secca e pluriball per la TV, si trovano minuscoli pacchetti bianchi con su scritto un chiaro avvertimento "NON MANGIARE". Si tratta di pacchetti di gel di silice, una soluzione per le persone di tutto il mondo che desiderano mantenere i propri prodotti a livelli di umidità perfetti.

I pacchetti trattengono fino al 40% del loro peso in umidità, grazie alla struttura chimica accomodante delle molecole di biossido di silicio al loro interno. E anche se le confezioni potrebbero essere il modo in cui interagiamo maggiormente con il gel di silice, il materiale si insinua in una gamma di prodotti che potresti non vedere mai, per non parlare di essere consegnati a casa tua.

Tecnicamente, i pacchetti di gel di silice sono essiccanti, la categoria più ampia di materiali che assorbono l'umidità. Anche l'argilla bentonitica, che proviene dalla cenere vulcanica, e altre formule chimiche, come il cloruro di calcio, finiscono in posti simili ai pacchetti di gel di silice, per lo stesso scopo: tenere l'acqua lontana dai prodotti che in realtà non dovrebbero bagnarsi.

Anche se sembrano ben protetti, i componenti elettronici non sono resistenti all'umidità. L'acqua nell'aria penetra tra le cuciture degli involucri e può essere assorbita direttamente attraverso la plastica. L'umidità si insinua anche negli imballaggi degli alimenti e rovina la croccantezza o la masticabilità di uno spuntino, favorendo allo stesso tempo la crescita di muffe.

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I pacchetti di gel di silice funzionano assorbendo l'umidità quando ce n'è troppa e, se l'aria diventa troppo secca, rilasciando parte dell'acqua che hanno già assorbito. Il gel stesso è fondamentalmente una miscela di acqua e silice, il componente principale della sabbia. Insieme, gli ingredienti creano pellet che, se esaminati da vicino, sono costituiti da reti molecolari e hanno strutture quasi spugnose. Tutti i piccoli spazi tra queste molecole sono ciò che consente al gel di trattenere così bene l'acqua.

L'acqua dell'aria umida si condensa sulle parti solide del gel di silice. Le goccioline si accumulano e si accumulano lentamente abbastanza da entrare in contatto con i crescenti depositi di umidità sulle molecole di gel vicine. Alla fine, i due si fondono. Sabine Leroch e Martin Wendland, entrambi ingegneri dell’Università delle risorse naturali e delle scienze della vita di Vienna, descrivono il processo in un articolo del 2013: “L’acqua liquida forma ponti nelle cavità che separano le particelle”. Le molecole d'acqua si tengono saldamente l'una con l'altra e con il gel di silice, riempiendo la struttura interna di ciascun pellet in un pacchetto, facendo sì che ogni sacchetto risulti asciutto anche se relativamente saturo.

Poiché il gel di silice trattiene l'acqua condensata nella sua struttura chimica, è possibile invertire il processo. Il calore è abbastanza forte da rompere i legami relativamente deboli tra il gel di silice e l'acqua e fa evaporare l'umidità. Ecco perché un team di ingegneri dell'Università Tecnica della Danimarca ha studiato se l'elettronica può o meno fornire abbastanza calore per essiccare gli essiccanti all'interno dei loro involucri di plastica.

Se questi additivi succhia-umidità svolgono il loro lavoro mentre i dispositivi sono spenti, allora forse il calore che la tecnologia genera mentre è accesa può rimuovere l’umidità assorbita dagli essiccanti e farli funzionare più a lungo, ha ragionato il team. Hanno scoperto che i gel di silice potrebbero non rispondere al meglio al calore di un dispositivo elettronico, ma altri essiccanti potrebbero risolvere questo problema.

I ricercatori sperimentano costantemente pacchetti di gel di silice e altri essiccanti per vedere cosa possono ottenere i materiali. Un team di microbiologi, ad esempio, ha inserito campioni del batterio Streptococcus pneumoniae in pacchetti individuali e ha scoperto che il gel di silice faceva un buon lavoro nel mantenere in vita il potenziale patogeno durante il transito tra i laboratori.

I ricercatori sono felici di rielaborare anche il formato della silice. Per gli scenari in cui i produttori necessitano di una tecnologia di rimozione dell’acqua più sottile o più dispersa, gli ingegneri hanno sviluppato fogli sottili e versioni in polvere di gel di silice. Gli aerogel, varianti di silice che sono una sorta di schiuma solida, garantiscono un buon isolamento negli stivali e su un rover su Marte.

Nonostante la versatilità del gel di silice, un modo per non utilizzare il materiale è come spuntino. Sinceramente, il gel di silice non è tossico. Se qualcuno ha ingoiato un pacchetto, il contenuto probabilmente non causerà malattie. Il problema più grande, secondo l'Illinois Poison Center, è il soffocamento dovuto alla confezione stessa. I bambini potrebbero essere i più propensi a pensare che questi pacchetti facciano parte del cibo, ma le persone affette da demenza a volte hanno anche difficoltà a discernere cosa dovrebbe o non dovrebbe essere mangiato.