Bajo nuestros pies, en las paredes de los edificios, en el polvo del aire e incluso en el celular que llevamos en la mano, existe un grupo de compuestos que domina nuestro mundo: los silicatos. Estas sustancias, que parecen tan ordinarias, son en realidad la base de muchos materiales de alta tecnología que hoy mejoran nuestra calidad de vida.

¿Qué son los silicatos y dónde están?

Los silicatos son compuestos formados por silicio y oxígeno, a menudo combinados con otros elementos como aluminio, hierro, sodio, potasio o magnesio. Constituyen alrededor del 90% de la corteza terrestre, lo que los convierte en los materiales más abundantes de nuestro planeta.

Ejemplos:

• La arena de la playa, el barro del campo, la grava de construcción y el granito de las montañas están compuestos principalmente por silicatos.
• Incluso en objetos cotidianos como la taza de cerámica donde tomamos un café, los ladrillo, un vaso, frasco o botella de vidrio y en la pantalla de nuestro celular, hay derivados de silicatos.

En pocas palabras: mirar a nuestro alrededor es mirar silicatos en todas sus formas.

De lo cotidiano a lo avanzado

Lo verdaderamente fascinante es que, a partir de estos materiales tan comunes, la ciencia y la tecnología han aprendido a producir materiales avanzados con propiedades sorprendentes.

Un caso especial son los materiales porosos. A diferencia de una esponja, cuyos agujeros podemos ver a simple vista, los poros de estos sólidos son tan pequeños que están en la escala de los angstroms (la cienmillonésima parte de un milímetro). Para darnos una idea:

• Un gramo de ciertos materiales porosos puede tener un área interna equivalente al tamaño de una cancha de tenis.
• Esa enorme superficie invisible es lo que les da su poder para atrapar moléculas o separar sustancias.

Aplicaciones presentes en nuestro día a día

1. Salud: concentradores de oxígeno

Durante la pandemia de COVID-19, los concentradores de oxígeno fueron esenciales. Estos equipos funcionan gracias un tipo de silicato poroso que atrapa el nitrógeno del aire y permite que pase oxígeno casi puro hacia el paciente. Millones de vidas dependieron de un material que, en esencia, está emparentado con la arena que vemos en el suelo.

2. Medicina: liberación controlada de fármacos

Los silicatos porosos también se usan para transportar medicamentos. Las moléculas del fármaco se alojan en sus diminutos poros y, al ser administradas, se van liberando de manera lenta y controlada. Esto reduce la cantidad de medicamento necesario y mejora la eficacia del tratamiento.

3. Medio ambiente: agua, alimentación y aire más limpios

• Agua: ciertos silicatos porosos pueden atrapar metales pesados como plomo, cadmio o arsénico, ayudando a purificar el agua, o bien pueden ser cargadas de minerales como potasio, nitrógeno, calcio, hierro, con la finalidad de proveer a platas, verduras y frutas de nutrientes. 
• Aire: otros se utilizan para capturar gases contaminantes de automóviles o fábricas, reduciendo el impacto en la salud y el ambiente.
• Energía limpia: la investigación más reciente busca que estos materiales ayuden a capturar CO₂ de la atmósfera, contribuyendo a mitigar el cambio climático.

¿Cómo se logran estas transformaciones?

Se requieren procesos muy controlados que a menudo se realizan en recipientes herméticamente cerrados llamados autoclaves.

Dentro de estos reactores, los científicos controlan con precisión la temperatura, el tiempo y la presión para que los átomos se organicen en estructuras nuevas y altamente ordenadas. Este nivel de control es lo que transforma a los silicatos de un polvo común en una herramienta tecnológica con aplicaciones que salvan vidas o protegen el ambiente.

¿Por qué debería importarnos?

Tal vez al lector le parezca que todo esto suena lejano, pero en realidad está muy cerca: es el oxígeno que un familiar recibe en un hospital, el agua potable que llega a casa, los medicamentos que consumimos con confianza, la reducción de contaminantes que respiramos en la ciudad y los alimentos que se producen con fertilizantes minerales. Reconocer el valor de transformar los silicatos nos ayuda a entender cómo la ciencia y la tecnología mejoran lo cotidiano.

Conclusión

Los silicatos son, sin duda, parte de nuestra vida diaria en formas tan simples como el polvo de la calle o la arena de la playa. Pero gracias a la ciencia, estos mismos materiales se convierten en soluciones tecnológicas de gran impacto: desde concentradores de oxígeno hasta filtros de agua y sistemas de captura de gases contaminantes.

Así, lo que parece ordinario bajo nuestros pies resulta ser una de las llaves más poderosas para enfrentar los retos de la salud, la alimentación, el medio ambiente y la energía del futuro. La próxima vez que veamos una piedra, una pared o un puñado de arena, quizá valga la pena recordar que allí podría estar la base de las tecnologías que cambiarán nuestro mundo.

Por Felipe Legorreta García

Profesor e investigador en el área de materiales inorgánicos de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Apasionado por la enseñanza y la innovación, trabaja en transformar residuos en materiales útiles para la salud, el ambiente y la industria.

Fuentes de información:

1. Gonzalez, N. K. P., Guzmán, D. D., Ramírez, M. V., García, F. L., Urbiola, E. A. C., Villanueva, L. E. T., & Cardona, M. R. (2024). Interzeolite conversion of a clinoptilolite-rich natural zeolite into merlinoite. Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, 63(4), 279-293. https://doi.org/10.1016/j.bsecv.2024.04.001
2. Chávez-Urbiola, E. A., Díaz-Guzmán, D., Rangel-Vargas, E., Legorreta-García, F., López-Grimaldo, A. M., Trujillo-Villanueva, L. E., … & Fuentes-Hernández, D. (2025). Characterization and Suitability of Mexican Rocks as Natural Fertilizers for Preharvest Tomato Plant Growth. Polish Journal of Environmental Studies, 34(3). doi: 10.15244/pjoes/187603
3. Arora, A., Hasan, M. M. F., et al. (2021). Flexible oxygen concentrators for medical applications. Scientific Reports, 11, 14317. https://doi.org/10.1038/s41598-021-93796-3
4. Legorreta-García, F., Valdez-Sierra, J., Chávez-Urbiola, E. A., Ramírez-Cardona, M., Reyes-Cruz, V. E., & Pérez-Labra, M. (2024). Análisis de la transformación del caolín de Hidalgo en zeolita cancrinita y fases secundarias por el método hidrotermal. Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, 63(4), 268-278. https://doi.org/10.1016/j.bsecv.2024.02.002