Los materiales de silicona son polímeros cuya cadena principal está compuesta por enlaces silicio-oxígeno (Si-O), con grupos orgánicos laterales (como metilo o fenilo). Gracias a su singular estructura híbrida “inorgánico-orgánica”, combinan la resistencia al calor y a la intemperie de los materiales inorgánicos con la flexibilidad y procesabilidad de los materiales orgánicos. Esto los convierte en materiales esenciales en la industria moderna. En el contexto del rápido desarrollo de los dispositivos de inteligencia artificial, las ventajas de rendimiento de la silicona se vuelven cada vez más evidentes.

I. Propiedades básicas

Las principales ventajas de los materiales de silicona pueden resumirse en los siguientes aspectos:

Resistencia a altas y bajas temperaturas
La energía de enlace Si-O (aprox. 460 kJ/mol) es significativamente mayor que la del enlace C-C (aprox. 345 kJ/mol). Por ello, los materiales de silicona pueden usarse de forma continua entre –60 °C y 250 °C, y soportar picos de hasta más de 300 °C. Esta propiedad resulta clave en dispositivos de IA que operan bajo cambios extremos de temperatura, como sensores exteriores o componentes aeroespaciales.

Resistencia a la intemperie y estabilidad
La silicona presenta una alta resistencia frente a radiación UV, ozono, humedad y ataques químicos (ácidos, bases, disolventes). Incluso tras una exposición prolongada a ambientes severos (altas temperaturas, humedad o radiación intensa), mantiene sus propiedades estables, lo que la convierte en la opción ideal para equipos electrónicos en exteriores y aplicaciones industriales exigentes.

Aislamiento eléctrico
Con una resistividad volumétrica de 10¹⁴–10¹⁶ Ω·cm y baja pérdida dieléctrica, los materiales de silicona son excelentes aislantes eléctricos. Se emplean ampliamente en encapsulado de chips, protección de placas de circuito y otras aplicaciones electrónicas.

Biocompatibilidad
Ciertos silicones, como el caucho de silicona de grado médico, son atóxicos, inodoros y presentan gran compatibilidad con tejidos humanos, lo que permite su uso seguro en implantes médicos o dispositivos portátiles de monitorización de la salud.

Baja tensión superficial
Con una energía superficial reducida (aprox. 21–22 mN/m), los materiales de silicona poseen propiedades hidrofóbicas, autolimpiantes y antiadherentes. Son ampliamente utilizados en recubrimientos o materiales de sellado, como membranas impermeables para teléfonos móviles o sellos en articulaciones robóticas.

Flexibilidad y elasticidad
El caucho de silicona se caracteriza por su excelente flexibilidad y capacidad de recuperación, lo que le permite adaptarse a formas complejas y deformaciones dinámicas. Ejemplos de aplicación incluyen sustratos electrónicos flexibles y circuitos extensibles.

II. Clasificación

Caucho de silicona
Es el tipo más común, dividido en caucho de silicona vulcanizado a alta temperatura (HTV) y a temperatura ambiente (RTV). El HTV requiere curado térmico, ofrece gran elasticidad y resistencia al envejecimiento, y se usa en sellados y amortiguación. El RTV se cura a temperatura ambiente, es fácil de manejar y se adapta a producciones pequeñas o aplicaciones in situ.

Resinas de silicona
Se distinguen por su alta dureza, resistencia al calor y a la radiación. Se utilizan principalmente en recubrimientos (como encapsulado de LED, protección de componentes electrónicos) y en materiales estructurales sometidos a altas temperaturas.

Aceites de silicona
Son siliconas líquidas con bajo coeficiente de variación viscosidad-temperatura y buenas propiedades lubricantes. Se emplean como fluidos de transferencia térmica (p. ej., en la refrigeración de chips de IA) o como lubricantes (p. ej., en articulaciones robóticas).

Agentes de acoplamiento silano
Materiales funcionales que mejoran la adhesión entre fases orgánicas e inorgánicas, aumentando así el rendimiento de los compuestos. Son clave en materiales compuestos conductores de calor para dispositivos de IA.

Grasas de silicona
Combinan aceites de silicona con cargas (como óxido de aluminio o nitruro de boro), ofreciendo tanto baja tensión superficial como propiedades de conductividad térmica y eléctrica. Se utilizan principalmente en la disipación de calor de componentes electrónicos y en blindaje electromagnético.