Científicos de LPI RAS, Skoltech, y MIPT han descubierto propiedades inusuales de las nanopartículas de silicio. Han demostrado que, en condiciones normales, las nanopartículas de sílice están enriquecidas con oxígeno. Estas nanopartículas son magnéticas y contienen especies reactivas de oxígeno (en particular, iones peroxo- y ozonide y oxo-radicales), lo que puede explicar la alta toxicidad y carcinogenicidad conocidas del polvo de sílice.

Las nanopartículas de silicio son prometedoras para muchas aplicaciones, incluida la nanoelectrónica, optoelectrónica, células solares, sensores de imágenes biomédicas y otros, y han sido objeto de una intensa investigación durante más de dos décadas. Las nanopartículas de silicio se oxidan en presencia de oxígeno, pero los detalles de este proceso aún no están claros. Es bien sabido que el polvo de dióxido de silicio tiene un efecto negativo en la salud humana y causa silicosis y cáncer de pulmón. pero se desconoce el origen de este efecto. Los científicos de los grupos de Oganov y Uspenskii utilizaron el algoritmo USPEX (Universal Structure Predictor:Evolutionary Xtallography) para demostrar que en condiciones atmosféricas normales, No existen nanopartículas de sílice con la composición clásica esperada SiO ₂ postulado por la química clásica, pero en una forma enriquecida con oxígeno (p. ej., Si ₇ O ₁₉ ). Los átomos de oxígeno adicionales tienen propiedades magnéticas y forman especies reactivas de oxígeno (ROS). ROS, como los iones de peróxido, son muy reactivos con biomoléculas y durante mucho tiempo se sospecha que son una de las principales causas de cáncer.

"Nos sorprendió mucho que en condiciones normales en una atmósfera de oxígeno, encontramos estabilidad de nuevas nanopartículas de sílice reactivas y magnéticas en lugar del clásico SiO ₂ nanopartículas, "dice Sergey Lepeshkin, el autor principal del estudio, lo que proporciona una explicación probable de la alta carcinogenicidad conocida del polvo de sílice.