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Title:
ELECTROCHROMIC CEMENT MATERIAL STRUCTURE AND METHOD FOR PRODUCING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/021877
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a cement material structure used in the construction field and capable of changing colour by electrochromism, and to the method for producing same. More specifically, the present invention consists of an electrochromic cement material structure containing at least one electrochromic device (7) formed in at least one cavity (1), which is in turn formed in the surface of the cement material structure, the at least one electrochromic device (7) containing a first electrochromic element (2) and an electroconducting electroactive element (8) which are mutually isolated by an electrolyte (3), the structure according to the present invention additionally containing means for applying a differential voltage (4) between the first electrochromic element (2) and the electroactive element (8). The present invention also relates to the method for producing said electrochromic structure.

Inventors:
JESUS DE SEQUEIRA SERRA NUNES ÂNGELA MARIA (PT)
VERMELHUDO VÍTOR (PT)
BRITO DA COSTA CLÁUDIA (PT)
PEDRO DE GOMES LÚCIA (PT)
Application Number:
PCT/IB2016/054637
Publication Date:
February 09, 2017
Filing Date:
August 02, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SECIL S A -COMPANHIA GERAL DE CAL E CIMENTO S A (PT)
YD YNVISIBLE S A (PT)
International Classes:
E04F13/14; G02F1/15
Domestic Patent References:
WO2008134019A22008-11-06
WO2004113459A22004-12-29
Foreign References:
JPS61203428A1986-09-09
US5771617A1998-06-30
DE19706918A11998-08-27
Attorney, Agent or Firm:
PEREIRA DA CRUZ, João (PT)
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Claims:
REIVINDICACÕES

1. Estrutura de material cimentício electrocrómica caracterizada por conter pelo menos um dispositivo electrocrómico (7) formado em pelo menos uma cavidade (1), por sua vez formada na superfície da estrutura de material cimentício, em que o, pelo menos um, dispositivo electrocrómico (7) contém um primeiro elemento electrocrómico (2) e um elemento electroactivo (8) condutor eléctrico, isolados entre si por um electrólito (3), e por conter meios de aplicação de uma diferença de potencial (4) entre o primeiro elemento electrocrómico (2) e o elemento electroactivo (8).

2. Estrutura de material cimentício electrocrómica de acordo com a reivindicação anterior sendo que os meios de aplicação de uma diferença de potencial (4) compreendem pelo menos dois condutores eléctricos parcialmente embebidos no material cimentício, dispostos de tal forma que uma porção de cada um dos ditos condutores está electricamente acessível na cavidade (1).

3. Estrutura de acordo com a reivindicação anterior sendo que o, pelo menos um, dispositivo electrocrómico (7) contém adicionalmente um contacto eléctrico de enchimento (6), disposto sobre um dos, pelo menos dois, condutores eléctricos, e em contacto com o elemento electroactivo (8).

4. Estrutura de acordo com a reivindicação anterior sendo que o outro dos, pelo menos dois, condutores eléctricos, está em contacto eléctrico com o primeiro elemento electrocrómico (2).

5. Estrutura de acordo com a reivindicação anterior sendo que a porção de pelo menos um dos condutores eléctricos electricamente acessível na cavidade (1) se encontra especificamente em pelo menos uma outra cavidade menor (5) conformada na cavidade (1), adequada para expor pelo menos um dos ditos condutores ao contacto com o elemento electroactivo (8).

6. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores consistindo o primeiro elemento electrocrómico (2) na associação de um elemento electrocrómico com um elemento de condução eléctrica.

7. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores consistindo o elemento electroactivo (8) condutor eléctrico na associação de um elemento electroactivo com um elemento de condução eléctrica.

8. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores consistindo o elemento electroactivo (8) num segundo elemento electrocrómico, que é condutor eléctrico ou que consiste na associação de um elemento electrocrómico com um elemento de condução eléctrica.

9. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em que qualquer um dos componentes do dispositivo electrocrómico (7) está disposto em camada, tendo uma forma substancialmente planar e por, preferencialmente, o dispositivo electrocrómico (7) estar disposto paralelamente a pelo menos uma superfície da estrutura de material cimentício.

10. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores sendo qualquer um dos elementos com propriedades electrocromicas constituído por um material electrocrómico de um dos seguintes grupos:

• metais, lantanídeos, polioxometalatos e suas combinações;

• moléculas orgânicas;

• polímeros conjugados;

• complexos de coordenação de metais e, preferencialmente, o electrólito (3) ser constituído pela mistura de um sal a 2-15% m/m, pelo menos uma resina, pelo menos um solvente e um aditivo adequado para alterar o aspecto e a rigidez, sendo que o sal consiste num dos seguintes compostos: LiCI04, ZnCI2, LÍBF4, LiAsF6, Lil, LiBr, LiCF3S03, sais de potássio, de sódio ou de ácidos.

11. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores contendo uma pluralidade de cavidades (1) no material cimentício e uma pluralidade de dispositivos electrocrómicos (7), dispostos de forma alinhada segundo uma direcção ou em grelha, na superfície da estrutura de material cimentício electrocrómica.

12. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores compreendendo adicionalmente meios de controlo adequados para controlo da diferença de potencial imposta pelos meios de aplicação de uma diferença de potencial (4) e/ou:

- meios de comunicação local ou remota ligados aos meios de controlo,

- meios de alimentação eléctrica, que consistem em um ou mais dos seguintes:

rede eléctrica, meios de armazenamento de energia, sistema de captura energética associado.

13. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores consistindo o material cimentício em betão, argamassa ou microbetão. 14. Método de produção da estrutura de material cimentício electrocrómica de qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizado por conter os seguintes passos:

a) inclusão de meios de aplicação de uma diferença de potencial (4) no material cimentício;

b) conformação de uma cavidade (1) na estrutura de material cimentício; c) deposição de um elemento electroactivo (8) condutor eléctrico; d) deposição de um electrólito (3) sobre o elemento electroactivo (8);

e) deposição de um primeiro elemento electrocrómico (2) sobre o electrólito (3).

15. Método de produção de acordo com a reivindicação anterior contendo adicionalmente entre os passos b) e c) o passo de deposição de um contacto eléctrico de enchimento (6) sobre pelo menos parte dos meios de aplicação de uma diferença de potencial (4).

16. Método de produção de acordo com a reivindicação anterior sendo que o passo b) inclui a formação na cavidade (1) de uma cavidade menor (5), na qual uma porção de pelo menos um dos, pelo menos dois, condutores eléctricos, está electricamente acessível, sendo a cavidade menor (5) adequada para expor pelo menos um dos ditos condutores ao contacto com o elemento electroactivo (8).

17. Método de produção de acordo com qualquer uma das reivindicações 15-16 consistindo o passo e) na deposição de um elemento electrocrómico sobre o qual é depositado um elemento de condução eléctrica.

18. Método de produção de acordo com qualquer uma das reivindicações 15-17 consistindo o passo c) na deposição de um elemento electroactivo sobre o qual é depositado um elemento de condução eléctrica.

19. Método de produção de acordo com qualquer uma das reivindicações 15-18 consistindo o passo c) na deposição de um segundo elemento electrocrómico condutor eléctrico ou na deposição de um elemento de condução eléctrica sobre o qual é depositado um elemento electrocrómico.

20. Método de produção de acordo com qualquer uma das reivindicações 15-19 consistindo qualquer passo de deposição na deposição de uma camada de material com forma substancialmente planar e por, preferencialmente, a deposição de uma camada de um contacto eléctrico de enchimento (6) ser realizada especificamente sobre um de pelo menos dois condutores eléctricos que compõem os meios de aplicação de uma diferença de potencial (4).

21. Método de produção de acordo com qualquer uma das reivindicações 15-20 sendo que a deposição de um primeiro elemento electrocromico (2) o coloca em contacto com outro dos pelo menos dois condutores eléctricos.

22. Método de produção de acordo com qualquer uma das reivindicações 15-21 sendo que os passos de deposição de qualquer elemento electrocromico ou electroactivo incluem secagem desses elementos, e o passo de deposição da camada de electrólito (3) inclui solidificação do electrólito (3) por cura com radiação ou secagem com temperatura e, preferencialmente, qualquer um dos passos de deposição é realizado por revestimento, impressão ou spray e/ou o material cimentício consistir em betão, argamassa ou microbetão.

Description:
DESCRICÃO

ESTRUTURA DE MATERIAL CIMENTÍCIO ELECTROCRÓMICA E SEU MÉTODO DE

PRODUÇÃO

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção situa-se na área da química e dos materiais cimentícios, como o cimento ou o betão, com aplicação nos sectores da Construção, revestimentos de superfícies como pavimentos, paredes e tectos, decoração e mobiliário.

A presente invenção está relacionada com uma estrutura de material cimentício com capacidade de alteração de cor, por via de tecnologia electrocrómica, bem como o seu método de produção.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Um dos materiais cimentícios mais usados, o betão, é um material constituído por uma mistura de cimento, agregados e água. Para além destes componentes básicos, pode também conter diversos aditivos.

Desde a fabricação até à fase em que desempenha funções estruturais, o betão passa por dois estados diferentes: betão fresco e betão endurecido. O primeiro é definido como betão ainda no estado plástico e capaz de ser compactado por métodos considerados convencionais. O segundo é definido como betão que endureceu e desenvolveu uma certa resistência. O endurecimento do betão começa poucas horas após o seu fabrico e atinge aos 28 dias de cura, cerca de 60 a 90 % da sua resistência final, dependendo do tipo cimento e do tipo de cura utilizado.

O betão endurecido é classificado de acordo com a sua massa volúmica em três categorias:

- Betão normal: Betão com uma massa volúmica após secagem em estufa (105 °C) superior a 2000 kg/m3 (mas não excedendo 2600 kg/m3).

- Betão pesado: Betão com uma massa volúmica obtida após secagem em estufa superior a 2600 kg/m3.

- Betão leve: Betão com uma massa volúmica após secagem em estufa não superior a 2000 kg/m3, total ou parcialmente fabricado com agregados leves.

Os betões são também classificados em diferentes classes de resistência, de acordo com a resistência à compressão medida em cilindros ou cubos. Assim, por exemplo, um C35/45 é um betão normal, com uma resistência característica à compressão igual a 35 MPa, medida em cilindros e igual a 45 MPa, medida em cubos. A composição do betão, para além de garantir uma determinada classe de resistência, deve ser especificada em função dos requisitos de durabilidade estabelecidos para cada obra. Isto é, definido o período de vida útil da construção são indicados limites relativos e diversos parâmetros de composição em função das classes de exposição ambiental (agressividade do ambiente).

Sob o ponto de vista do projecto de estruturas interessam basicamente duas propriedades fundamentais que um material cimentício deve satisfazer: resistência e durabilidade. No entanto, para que estas propriedades possam ser atingidas é necessário que possa ser colocado e compactado de forma adequada, surgindo assim uma terceira propriedade fundamental: a trabalhabilidade. Desta forma, o estudo da composição do material cimentício deve ser efectuado tendo por base o objectivo de, para cada situação particular, atingir a resistência, durabilidade e trabalhabilidade adequadas. Relativamente ao betão, o seu endurecimento e aumento de resistência é consequência das reacções de hidratação do cimento, que em contacto com a água reage e dá origem a novos compostos hidratados estáveis, que cristalizam ligando-se uns aos outros e conferem ao conjunto uma resistência elevada. Após a amassadura, a fluidez da pasta vai diminuindo lentamente. Passado 2 a 4 horas, à temperatura ambiente, a pasta começa a ganhar rigidez muito mais rapidamente e considera-se que se atingiu o início da presa. No entanto, o endurecimento só começa após o final da presa (que ocorre algumas horas depois), sendo muito mais rápido depois do primeiro ou segundo dia de hidratação. Posteriormente, a resistência aumenta mas a uma taxa cada vez menor, durante semanas, meses e anos. A água reage muito rapidamente com o C3A (aluminato tricálcico), originando presa rápida e instantânea, sendo esta a razão da adição do gesso ao clínquer para produzir o cimento. O gesso vai moderar ou retardar a acção da água no C3A, pois este reage mais rapidamente com sulfato do que com a água, formando um sulfoaluminato de cálcio hidratado também designado por etringite (3CaO.AI203.3CaS04.32H20). O gesso reage também com o C4AF (ferroaluminato tetracálcico), formando sulfoferrato de cálcio que, juntamente com o sulfoaluminato de cálcio, acelera a hidratação dos silicatos. Pode-se ainda referir que o C3S (silicato tricálcico) e C2S (silicato bicálcico) ao reagirem com a água dão origem a C3S2H3 ou CSH, como é conhecido), o qual é responsável pela resistência atingida no cimento endurecido, sendo que o C3S reage em maior quantidade, já que a reacção do C2S é mais lenta.

No que toca à superfície do betão, quimicamente mantém a mesma estrutura. Do ponto de vista de acabamento (textura), esta está dependente da composição e aplicação do betão, e da qualidade/tipo de cofragem/molde.

No caso dos betões de elevado desempenho arquitectónico e em que se pretende um acabamento liso de elevada qualidade, o betão tem que possuir um elevado efeito de parede. Este efeito de parede é consequência da migração dos finos do betão para a superfície do mesmo, promovendo a compacidade. O uso de adições, nomeadamente dos fíleres, veio também apoiar este desenvolvimento, permitindo compatibilizar as dosagens de cimentos, com retracções e módulos de elasticidade compatíveis com deformações admissíveis e abertura de fenda mínimas, sem prejuízo de uma boa capacidade e homogeneidade da pele destes betões. Um betão arquitectónico liso com um elevado nível de acabamento, está associado a uma elevada durabilidade que se caracteriza por baixos valores de absorção capilar, permeabilidade a cloretos e retracção do betão a 28 dias.

Ao nível da textura muito trabalho tem sido desenvolvido, quer antes ou após endurecimento. A textura lisa é sem dúvida a mais escolhida para a maior parte dos projectos. Para a sua correcta execução é necessário reforçar a motivação das equipas em obra, nomeadamente na preparação de cofragens. De facto a qualidade do painel, a estanquidade, o estado de limpeza e a deformabilidade do cimbre tem de ser muito bem controlada para evitar deformações finais inestéticas nas peças betonadas.

Para além dos produtos referidos anteriormente no texto, são muito usados os silanos e siloxanos e no caso do risco de graffitis, os filmes de base acrílica, na forma de película superficial, a remover com apoio de um solvente, no caso de ocorrerem graffitis.

É também possível aplicar a estes betões de elevada compacidade, tratamentos de superfície idênticos aos utilizados com a pedra, como o polimento, a bujarda, jacteamento, a granalha, ou mesmo a flamelagem no caso de se utilizarem agregados graníticos.

Ao nível da textura temos também disponíveis muitas outras técnicas como seja a moldagem a partir de moldes de elastómero com textura pré-definida, à estampagem superficial efectuada ainda antes do início de presa. Na figura, temos o exemplo de um molde de silicone, para colar à cofragem tradicional de contraplacada do marítimo ou aço. Este molde possui já a textura final pretendida. Estes betões de elevada performance são de tal forma sensíveis que agarram na sua superfície mesmo indeléveis riscagens, possibilitando explorar artisticamente este efeito, especialmente no domínio da escultura.

Outra técnica muito utilizada é a desactivação superficial, que pode funcionar quer na face positiva (aplicação de desactivante sobre um pavimento, por exemplo, antes do início de presa) quer como negativa, quando a aplicação do desactivante é efectuada directamente na cofragem.

Neste caso o efeito do retardador de superfície não permite que ocorra o endurecimento até à profundidade de ataque pretendida. Após a descofragem ou o endurecimento superficial, apresentando o betão a resistência adequada, procede-se à lavagem e escovagem da superfície, retirando a nata e expondo o agregado da matriz.

Daqui podem resultar interessantes efeitos de combinações de cor, forma, dimensão e tipo de agregado versus a coloração da matriz. Outras técnicas têm- se desenvolvido mais recentemente como a serigrafia em betão, através do recurso a impressões fotográficas que ao serem colocadas na base da cofragem permitem ao betão, ainda no estado fresco, a sua absorção superficialmente com efeitos muito interessantes.

Apesar de ter sido efectuada uma pesquisa intensa, até à data, ainda não foram encontrados documentos sobre integração ou deposição de materiais electrocrómicos em betão. No que diz respeito à integração de outros materiais cromogénicos como termocromicos no betão, encontram-se na literatura algumas descrições de desenvolvimentos científicos nesta área.

Os seguintes documentos representam estado da técnica para a presente invenção: • T. Karlessi, et al Thermochromic energy efficient coatings for buildings and urban structures, National and Kapodistrian University of Athens, Section of Applied Physics, Physics Department, Athens, Greece. É um artigo que descreve o desenvolvimento de revestimentos termocrómicos aplicados em edifícios e estruturas urbanas.

• Yiping Ma, Beirong Zhu, Cement and Concrete Research, 39 (2009) 90-94. Este artigo científico descreve a preparação de cimento termocrómico reversível, pela adição de microcápsulas termocrómicas reversíveis no cimento branco Portland. Os resultados obtidos mostraram que a cor do cimento aditivado pode alterar de:

1) azul para branco, pela variação da temperatura entre 30 ° C e 42 ° C, respectivamente;

2) de vermelho ou verde para branco, pela variação da temperatura entre 30 ° C e 58 ° C, respectivamente.

Esta alteração de temperaturas pode indicar a necessidade de calor no Inverno ou de frio no Verão, nos edifícios em que esta tipologia de cimentos é aplicada. É no entanto necessário ter em consideração que as propriedades mecânicas dos cimentos aditivados diminuíram em cerca de 20 % - 40 %, pelo que a sua aplicação em certa tipologia de edifícios pode estar condicionada.

• Chronos Chromos Concrete,

http://www.innovation.rca.ac. Uk/718/all/l/Chronos-Chromos-Concrete.aspx. É um sistema que é capaz de apresentar padrões dinâmicos, números e texto em superfícies de betão, que pode ser aplicado em qualquer tipologia de produtos, desde pequenas a grandes instalações arquitectónicas. Este sistema consiste na mistura de uma tinta termocrómica no cimento, e na fixação, por baixo da superfície de betão, de fios de crómio e níquel que aquecem quando atravessados por uma corrente eléctrica. Assim, a superfície acima destes fios de crómio e níquel também aquece, fazendo com que a tinta termocrómica mude de cor e que o desenho formado pelos fios de cobre e níquel seja exposto.

PROBLEMAS TÉCNICOS RESOLVIDOS

N uma perspectiva de conferir a produtos de material cimentício funcionalidades relacionadas com o conceito de computação ubíqua, foi identificada uma lacuna na área destes materiais: a quase ausência de interactividade com o utilizador. A presente invenção pretende dar um passo na direcção da interactividade e computação ubíqua usando uma estrutura de material cimentício, conseguindo modular a cor das suas superfícies, quer em padrões uniformes, quer sob a forma de mensagens definidas pelo utilizador. Na presente invenção, pretendeu-se assim obter estruturas com capacidade de alteração de cor por via de controlo automático ou humano.

Tendo em conta que o estado da técnica conhecido para esta área apresenta estruturas de material cimentício com características termocrómicas, a capacidade de alteração da sua cor resulta apenas de activação por alteração da temperatura à qual se encontram, por um lado complicando os mecanismos que levam à alteração de cor, caso se pretenda uma alteração automática ou a pedido, ou limitando-os, caso não existam equipamentos que automaticamente proporcionem a alteração de temperatura das estruturas, levando à consequente mudança de cor.

Assim, a presente invenção consiste numa solução inovadora para a criação de estruturas de material cimentício que alterem a sua cor, tirando proveito das características dos materiais cimentícios de forma sinérgica com as características da tecnologia electrocrómica. SUMÁRIO DA INVENÇÃO

É objecto da presente invenção uma estrutura de material cimentício electrocrómica que contém pelo menos um dispositivo electrocrómico (7) formado em pelo menos uma cavidade (1), por sua vez formada na superfície da estrutura de material cimentício, em que o, pelo menos um, dispositivo electrocrómico (7) contém um primeiro elemento electrocrómico (2) e um elemento electroactivo (8) condutor eléctrico, isolados entre si por um electrólito (3), sendo que a estrutura da presente invenção contém adicionalmente meios de aplicação de uma diferença de potencial (4) entre o primeiro elemento electrocrómico (2) e o elemento electroactivo (8).

A solução técnica tal como acima definida proporciona que uma estrutura de material cimentício, que pode ser moldado com a forma e aspecto desejado, seja criada para que tenha em si embebidos ou formados determinados componentes que proporcionam um efeito de alteração de cor. A tecnologia de electrocromismo apresenta-se como uma solução inovadora para obtenção deste efeito, sendo que a criação de uma diferença de potencial aos terminais do dispositivo electrocrómico (7), concretamente o primeiro elemento electrocrómico (2) - que é condutor - e o elemento electroactivo (8), igualmente condutor eléctrico, leve à sua alteração de cor e, consequentemente, da estrutura de material cimentício, por via de o primeiro elemento electrocrómico (2) se encontrar visível do exterior da dita estrutura.

Numa solução mais específica da presente invenção, combinável com a anterior, os meios de aplicação de uma diferença de potencial (4) compreendem pelo menos dois condutores eléctricos parcialmente embebidos no material cimentício, dispostos de tal forma que uma porção de cada um dos ditos condutores está electricamente acessível na cavidade (1). Também esta característica direcciona, numa configuração vantajosa da presente invenção, um aproveitamento da capacidade de moldagem dos materiais cimentícios que, embebendo condutores eléctricos, possibilitam soluções de controlo remoto ou local da cor da estrutura.

Numa solução mais específica da presente invenção, combinável com qualquer uma - individualmente - ou com ambas das anteriores, o, pelo menos um, dispositivo electrocrómico (7) contém adicionalmente um contacto eléctrico de enchimento (6), disposto sobre um dos, pelo menos dois, condutores eléctricos, e em contacto com o elemento electroactivo (8).

Esta característica, numa outra configuração vantajosa da presente invenção, possibilita que, por um lado, não exista um mau contacto entre um dos, pelo menos dois, condutores eléctricos e o elemento electroactivo (8). Por outro lado, melhora a obtenção da cor final, por via da simetria entre os dois eléctrodos do dispositivo electrocrómico (7) (o elemento electroactivo (8) e o primeiro elemento electrocrómico (2)).

Veja-se que, por via de entrar em contacto com o referido condutor eléctrico, o elemento electroactivo (8) poderia ter um volume e forma diferentes do primeiro elemento electrocrómico (2), gerando falta de simetria e uma cor distinta da pretendida. Deverá no entanto ser tido em conta que se trata apenas de uma configuração vantajosa da presente invenção como anteriormente formulada, que funcionaria mesmo sem esta característica adicional.

Numa outra solução mais específica da presente invenção, combinável com qualquer uma das anteriores, nas diferentes formas possíveis, outro dos, pelo menos dois, condutores eléctricos, está em contacto eléctrico com o primeiro elemento electrocrómico (2). A presente invenção inclui igualmente um método de produção, concretamente da estrutura de material cimentício electrocromica anteriormente definida, nas suas diferentes variações, que contém os seguintes passos:

a) inclusão de meios de aplicação de uma diferença de potencial (4) no material cimentício;

b) conformação de uma cavidade (1) na estrutura de material cimentício;

c) deposição de um elemento electroactivo (8) condutor eléctrico;

d) deposição de um electrólito (3) sobre o elemento electroactivo (8);

e) deposição de um primeiro elemento electrocrómico (2) sobre o electrólito (3).

Trata-se do processo de produção da estrutura de material cimentício na sua forma mais geral, sendo que os meios de aplicação de uma diferença de potencial (4) são embebidos na estrutura aquando da sua formação, portanto quando pelo menos uma parte desta ainda não se encontra solidificada.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

Figura 1 - representa uma configuração detalhada do método da presente invenção, que apresenta parte da estrutura de material cimentício electrocromica com os meios de aplicação de uma diferença de potencial (4) integrados na estrutura - na forma de dois condutores eléctricos - para ligação ao dispositivo electrocrómico (7). Na imagem a) é visível a cavidade (1) e uma cavidade menor (5) dentro da cavidade (1) de onde é visível um condutor eléctrico, sendo esta cavidade de dimensão inferior à cavidade (1), na qual se encontra formada.

A imagem b) apresenta a deposição do contacto eléctrico de enchimento (6).

A imagem c) apresenta a deposição de um elemento electroactivo (8) condutor eléctrico para servir de eléctrodo inferior no dispositivo electrocrómico (7).

A imagem d) representa a deposição de electrólito (3), que poderá ser opaco ou transparente. A imagem e) mostra a deposição de um primeiro elemento electrocrómico (2) condutor eléctrico para funcionar como eléctrodo superior no dispositivo electrocrómico (7). Figura 2 - representa uma vista de secção da configuração na forma mais geral da estrutura de material cimentício electrocrómica da presente invenção, que aumenta cada componente em relação à realidade, para que todos sejam claramente visíveis. Apresenta um dispositivo electrocrómico (7) formado numa cavidade (1), que está formada na superfície da estrutura de material cimentício (não apresentada para simplicidade da imagem), explicitando os componentes do dispositivo electrocrómico

(7) : um primeiro elemento electrocrómico (2) e um elemento electroactivo (8), isolados entre si por um electrólito (3). São também visíveis os meios de aplicação de uma diferença de potencial (4), na forma de um condutor. A cavidade (1) envolve todos os restantes componentes.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A presente invenção tem as suas configurações mais gerais nas formas definidas anteriormente, no sumário da invenção.

No entanto, estas configurações podem ser detalhadas, incluindo pormenores vantajosos relacionados com a operação e construção do objecto da presente invenção, tal como se apresenta de seguida.

Neste ponto, é importante referir que entre o elemento electroactivo

(8) e o primeiro elemento electrocrómico (2) é aplicada uma diferença de potencial para espoletar as alterações do estado redox do agente electrocrómico que entra na sua composição. Numa configuração preferencial da estrutura da presente invenção, o primeiro elemento electrocrómico (2) consiste na associação de um elemento electrocrómico com um elemento de condução eléctrica. Trata-se da forma preferencial de construção do dispositivo electrocrómico (7).

Numa configuração preferencial da estrutura da presente invenção, combinável com qualquer uma das anteriores, o elemento electroactivo (8) condutor eléctrico consiste na associação de um elemento electroactivo com um elemento de condução eléctrica.

Numa configuração adicional da estrutura da presente invenção, o elemento electroactivo (8) consiste num segundo elemento electrocrómico, que é condutor eléctrico ou que consiste na associação de um elemento electrocrómico com um elemento de condução eléctrica.

Numa configuração adicional da estrutura objecto da presente invenção, combinável com qualquer uma das configurações anteriormente definidas, a porção de cada um dos ditos condutores que está electricamente acessível na cavidade (1) encontra-se especificamente em pelo menos uma outra cavidade menor (5) conformada na cavidade (1), adequada para expor pelo menos um dos ditos condutores ao contacto com o elemento electroactivo (8). A inclusão da cavidade menor (5) consiste numa configuração vantajosa da presente invenção, em que é facilitada a ligação aos meios de aplicação de uma diferença de potencial (4). Considerando a configuração em que é incluído um contacto eléctrico de enchimento, é sobre a cavidade menor (5) que o contacto eléctrico de enchimento (5) se encontra, preenchendo-a.

Numa outra configuração preferencial da estrutura de material cimentício electrocromica da presente invenção, combinável com qualquer uma das anteriores, qualquer um dos componentes do dispositivo electrocrómico (7) está disposto em camada, tendo uma forma substancialmente planar. Cada camada desempenha uma função específica, nomeadamente condução eléctrica, condução iónica e funcionalidade electrocrómica (alteração de cor, através de alterações do estado redox do material).

Numa outra configuração adicional da estrutura da presente invenção, combinável com as anteriormente definidas, o dispositivo electrocrómico (7) está disposto paralelamente a pelo menos uma superfície da estrutura de material cimentício, por forma a tornar a estrutura um elemento uno, em que pelo menos uma sua porção altera de cor, sem descontinuidade.

Numa outra configuração adicional da estrutura da presente invenção, combinável com as anteriormente definidas, a estrutura de material cimentício contém uma pluralidade de cavidades (1) no material cimentício e uma pluralidade de dispositivos electrocrómicos (7), dispostos de forma alinhada segundo uma direcção ou em grelha, na superfície da estrutura de material cimentício electrocrómica. Tal configuração possibilita a criação de objectos visuais, como por exemplo:

• Uma só imagem não editável;

• Duas imagens distintas e não editáveis;

· Aparência segmentada;

• Aparência pixelizada.

Numa outra configuração adicional da estrutura da presente invenção, combinável com as anteriormente definidas, são incluídos meios de controlo adequados para controlo da diferença de potencial imposta pelos meios de aplicação de uma diferença de potencial (4), possibilitando o controlo da cor por via de, por exemplo, um microcontrolador. Poderão igualmente consistir em electrónica convencional, electrónica flexível ou ainda electrónica híbrida (com componentes impressos) integrada na própria estrutura. A activação do dispositivo electrocrómico (7) pode ser feita através de actuação decorrente de detecção de evento por via diferentes tipos de sensores, como sensores de pressão, movimento, humidade, temperatura, etc. os quais podem também estar integrados na estrutura de material cimentício. Numa outra configuração adicional da estrutura da presente invenção, combinável com as anteriormente definidas, são incluídos na estrutura da presente invenção meios de comunicação local ou remota ligados aos meios de controlo.

Numa outra configuração adicional da estrutura da presente invenção, combinável com as anteriormente definidas, a estrutura de material cimentício contém ainda meios de alimentação eléctrica, que consistem em uma ou mais das seguintes:

• rede eléctrica, meios de armazenamento de energia, sistema de captura energética associado.

Estas diferentes fontes de alimentação podem ser controladas pelos referidos meios de controlo.

Como referido no Sumário da invenção, a presente invenção inclui igualmente um método de produção, definido ali na sua forma mais geral, mas que inclui igualmente detalhes vantajosos ou de operação, que se definem agora.

Numa forma vantajosa e combinável com a anteriormente definida, o método de produção da presente invenção contém adicionalmente entre os passos b) e c) o passo de deposição de deposição de um contacto eléctrico de enchimento (6) sobre pelo menos parte dos meios de aplicação de uma diferença de potencial (4), que proporciona a solução vantajosa já anteriormente explicitada para a estrutura da presente invenção, possibilitando uma melhor simetria e contacto eléctrico entre elemento electroactivo (8) e os meios de aplicação de uma diferença de potencial (4). Numa configuração preferencial do método da presente invenção, combinável com qualquer uma das anteriormente definidas, o passo c) consiste na deposição de um segundo elemento electrocrómico condutor eléctrico ou na deposição de um elemento de condução eléctrica sobre o qual é depositado um elemento electrocrómico.

Numa configuração preferencial do método da presente invenção, combinável com qualquer uma das anteriormente definidas, o passo e) consiste na deposição de um elemento electrocrómico sobre o qual é depositado um elemento de condução eléctrica.

Numa forma vantajosa e combinável com as anteriormente definidas, qualquer passo de deposição consiste na deposição de uma camada de material.

Numa outra forma vantajosa do método da presente invenção, combinável com as anteriormente definidas, a deposição de uma camada de um contacto eléctrico de enchimento (6) é realizada especificamente sobre um de pelo menos dois condutores eléctricos que compõem os meios de aplicação de uma diferença de potencial (4). Esta forma pormenorizada consiste num detalhe da anteriormente definida.

Numa outra forma vantajosa do método da presente invenção, combinável com as anteriormente definidas a deposição a deposição de um primeiro elemento electrocrómico (2) coloca-o em contacto com outro dos pelo menos dois condutores eléctricos.

Ainda numa outra configuração preferencial do método da presente invenção, combinável com a anterior ou com qualquer uma das configurações anteriormente definidas, o passo b) inclui a formação na cavidade (1) de uma cavidade menor (5), na qual uma porção dos meios de aplicação de uma diferença de potencial (4) está electricamente acessível. Na configuração em que os na qual os meios de aplicação de uma diferença de potencial (4) consistem em pelo menos dois condutores eléctricos, a cavidade menor (5) é adequada para expor pelo menos um dos ditos condutores ao contacto com o elemento electroactivo (8). Na configuração em que é depositado um contacto eléctrico de enchimento (6), é sobre a cavidade menor (2) que essa deposição ocorre, preenchendo-a.

Numa forma detalhada do método da presente invenção, referente ao processo de produção em si, e combinável com as anteriores, os passos de deposição de qualquer elemento electrocromico ou electroactivo incluem secagem desses elementos, e o passo de deposição da camada de electrólito (3) inclui solidificação do electrólito (3) por cura com radiação ou secagem com temperatura.

MODOS DE REALIZAÇÃO

N um modo de realização do objecto da presente invenção, qualquer um dos elementos com propriedades electrocrómicas é constituído por um material electrocromico de um dos seguintes grupos:

• metais, lantanídeos, polioxometalatos e suas combinações;

• moléculas orgânicas;

• polímeros conjugados;

• complexos de coordenação de metais.

N um modo de realização do objecto da presente invenção, combinável com o anterior ou com qualquer uma das configurações anteriormente definidas, o electrólito (3) é um bom condutor iónico e simultaneamente um isolante eléctrico, sendo constituído pela mistura de um sal a 2-15% m/m, pelo menos uma resina, pelo menos um solvente e um aditivo adequado para alterar o aspecto e a rigidez, sendo que o sal consiste num dos seguintes compostos: LiCI0 4 , ZnCI 2 , LÍBF4, LiAsF 6 , Lil, LiBr, L1CF3SO3, sais de potássio, de sódio ou de ácidos.

N um modo de realização do objecto da presente invenção, combinável com o anterior ou com qualquer uma das configurações anteriormente definidas, o material cimentício consiste em betão, argamassa ou microbetão.

N um modo de realização do objecto da presente invenção, combinável com o anterior ou com qualquer uma das configurações anteriormente definidas, o contacto eléctrico de enchimento (6) consiste em tinta de prata.

N um modo de realização do objecto da presente invenção, combinável com o anterior ou com qualquer uma das configurações anteriormente definidas, o material que constitui qualquer elementos electrocrómicos pode estar na forma de pigmento, tinta, corante ou outro.

N um modo de realização do objecto da presente invenção, combinável com o anterior ou com qualquer uma das configurações anteriormente definidas, os meios de armazenamento de energia consistem em um ou mais dos seguintes elementos: bateria, supercondensador, ou quaisquer outros meios de armazenamento de energia conhecidos do estado da técnica.

N um modo de realização do método da presente invenção, combinável com qualquer uma das suas formas anteriormente definidas, qualquer um dos passos de deposição é realizado por revestimento, impressão ou spray.

Num modo de realização do método da presente invenção, combinável com o anterior ou com qualquer uma das suas formas anteriormente definidas, o material cimentício consiste em betão, argamassa ou microbetão. Como será evidente a um perito na especialidade, a presente invenção não deverá estar limitada aos modos de realização descritos no presente documento, sendo possíveis diversas alterações que se mantêm no âmbito da presente invenção. Evidentemente, os modos preferenciais acima apresentados são combináveis, nas diferentes formas possíveis, evitando-se aqui a repetição de todas essas combinações.