Le silicium est l’élément le plus abondant de la croûte terrestre après l’oxygène puisqu’il se retrouve dans un très grand nombre de roches (quartz, sables, argiles…). Il s’agit d’un élément semi-conducteur, c’est-à-dire un élément dont la conductivité électrique est intermédiaire entre celle d’un métal et celle d’un isolant. Le dioxyde de silicium ou silice (SiO2) est le matériau de base du verre.
Étymologie : du latin « silex, silicis » (caillou)
Origine : Le Silicium est créé au sein des étoiles massives, au stade supergéante. Lorsque la température du cœur atteint plus de 1 milliard de degrés, la fusion nucléaire de l’oxygène donne naissance aux éléments Al, Si et S. Mais ce n’est que quand l’étoile explose en supernova que ces éléments sont rejetés dans le milieu interstellaire.
Historique : La silice est connue depuis l’antiquité, mais le silicium a été isolé pour la première fois en 1823 par Jöns Jacob Berzelius (savant suédois). En 1854, Henri Sainte-Claire Deville (premier doyen de la faculté des sciences de Besançon, de 1845 à 1851) publie dans les Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, l’obtention pour la première fois du silicium cristallisé.
Le silicium dans la vie courante : les composants électroniques
Le silicium étudié à l’Institut UTINAM est, par exemple, sous forme de minéral, appelé silice (SiO2). Les particules de silice colloïdales sont des particules de silice possédant une grande surface spécifique. Elles peuvent aisément être modifiées en fonctionnalisant leurs surfaces par des molécules organiques. Elles vont pouvoir alors servir d’adsorbants pour éliminer des cations métalliques.
Un travail de thèse sur le traitement des eaux a récemment été soutenu au laboratoire. Il a montré que le couplage de la filtration membranaire et de l’adsorption au moyen de composites (Silices modifiées) permet d’augmenter l’efficacité du traitement de décontamination des solutions polluées par un ou plusieurs cations métalliques, démontrant ainsi l’intérêt d’un tel traitement combiné.