Silice : que faut-il savoir sur cet élément minéral ?

La silice ou le dioxyde de silicium (SiO2) est un minéral naturellement présent dans la croûte terrestre, et représente un des éléments le plus abondant sur Terre que l'on retrouve dans le sable, le quartz ou dans certaines plantes. Cet élément peut être d'origine naturelle ou synthétisée selon le type de produits souhaités. Il existe différents types de silice, avec des fonctions spécifiques.

• La silice amorphe (INCI : Silica)

  C'est la forme la plus fréquemment utilisée en cosmétique. D’un point de vue structure, elle se distingue de la silice cristalline par l’absence d’arrangement atomique régulier. Cette forme amorphe est généralement obtenue par procédé de précipitation ou pyrogénation à partir de silicate de sodium. Elle présente une bonne tolérance cutanée et n’est pas considérée comme dangereuse, tant qu’elle n’est pas inhalée sous forme sèche.

  En formulation, la silice amorphe joue un rôle multifonctionnel. Elle est utilisée comme agent absorbant grâce à sa capacité à capter le sébum et l’humidité, ce qui lui confère un effet matifiant particulièrement recherché dans les soins pour peaux grasses. Elle permet également d'améliorer le toucher sensoriel des crèmes et poudres, en leur conférant un fini doux, sec et velouté. Enfin, elle est employée comme support de pigments dans les produits de maquillage, favorisant une meilleure dispersion et stabilité des couleurs.

• La silice colloïdale.

  Il s'agit d'une suspension de particules très fines de silice amorphe dans l’eau. Lorsque la silice est simplement dispersée dans l’eau, sans transformation chimique complète, elle ne se convertit pas en acide orthosilicique (Si(OH)₄) mais reste sous forme amorphe, formant une suspension stable : c’est la silice colloïdale.

  Cette dernière présente une faible biodisponibilité, c’est-à-dire qu’elle est peu absorbée par l’organisme, comme le montre le schéma. En effet, seule une petite fraction peut éventuellement être transformée en acide orthosilicique dans certaines conditions physiologiques.

• La silice microporeuse.

  Cette forme hautement structurée de silice amorphe est caractérisée par la présence de pores de très faible diamètre (< 2 nm) et une surface spécifique très élevée (souvent supérieure à 700 m²/g). Cette configuration lui confère un fort pouvoir absorbant, en particulier pour les composés hydrophobes comme les lipides ou les odeurs.

  Elle est utilisée dans des produits nécessitant un contrôle précis de la brillance cutanée, notamment les soins pour peaux grasses à tendance acnéique, les poudres libres longue tenue et certains déodorants sans sels d’aluminium. Grâce à sa structure microporeuse, elle agit comme un vecteur de principes actifs lipophiles, en permettant leur encapsulation partielle, ce qui peut en améliorer la stabilité ou la libération contrôlée.

  La silice microporeuse n’est pas considérée comme un nanomatériau, dans la mesure où ses particules primaires sont supérieures à 100 nm et qu’elle ne pénètre pas les couches profondes de la peau. Elle est donc jugée sûre pour un usage cosmétique topique selon les données toxicologiques disponibles.

• La silice hydratée (INICI : Hydrated Silica)

  Cette forme précipitée de silice est obtenue par réaction entre du silicate de sodium et un acide fort. Les particules résultantes, à structure amorphe, sont poreuses et présentent une abrasivité contrôlée, ce qui les rend particulièrement adaptées aux produits bucco-dentaires.

  Elle est majoritairement utilisée comme agent abrasif doux dans les dentifrices, permettant l’élimination des dépôts sans altérer l’émail dentaire. On la retrouve aussi dans les gommages mécaniques pour le visage ou le corps, où elle agit comme exfoliant physique non-irritant. Grâce à sa capacité à disperser la lumière, la silice hydratée peut également remplir un rôle opacifiant, améliorant l’aspect visuel des émulsions ou gels nettoyants.

La silice joue un rôle multifonctionnel en raison de ses propriétés physico-chimiques, notamment sa porosité, sa surface spécifique élevée et sa stabilité. Largement utilisée sous sa forme amorphe, la silice agit principalement comme agent absorbant, matifiant, texturant ou encore exfoliant, selon sa forme (hydratée, colloïdale, microporeuse, etc.). L’une de ses fonctions principales est d’absorber l’excès de sébum et d’humidité à la surface de la peau. La silice microporeuse est la plus adaptée pour ce rôle grâce à sa structure hautement poreuse, avec une grande surface spécifique, souvent > 500 m²/g. Sa capacité à capturer les corps gras, lui permet de matifier la peau.

Une étude a cherché à comparer les propriétés de différentes poudres utilisées en cosmétique à celles du carbonate de magnésium mésoporeux (MMC). Plusieurs paramètres ont été évalués, notamment leur capacité d’absorption de l’huile ainsi que leur pouvoir matifiant. Dans le premier graphique, on observe que la silice présente un fort pouvoir absorbant, juste après le carbonate de magnésium mésoporeux, avec environ 1 g d’huile absorbée par gramme de poudre. À titre de comparaison, d’autres poudres présentent des valeurs nettement inférieures.

Le deuxième graphique montre que la silice exerce un effet matifiant immédiat significatif, dépassant 50% de matité, mais reste légèrement moins performante que le kaolin et le MMC. Enfin, le dernier graphique évalue la persistance de l’effet matifiant dans le temps. On constate que la silice conserve mieux son efficacité, avec une diminution d’environ 20% après 8 heures, contre 40% pour le MMC et 50% pour le kaolin.