ES2873114T3 - Estructura electrocrómica de material de cemento y procedimiento para fabricar la misma - Google Patents

Abstract

Estructura electrocrómica de material cementoso que comprende por lo menos un dispositivo electrocrómico (7) formado, por lo menos, en una cavidad (1), en la que, por lo menos, un dispositivo electrocrómico (7) contiene un primer elemento electrocrómico (2) y un elemento electroactivo (8) conductor de la electricidad aislados entre sí por medio de un electrolito (3), y que comprende, además, medios de aplicación de una diferencia de potencial (4) entre el primer elemento electrocrómico (2) y el elemento electroactivo (8), en la que: a) los medios de aplicación de la diferencia de potencial (4) están incluidos en el material cementoso; b) la cavidad (1) está formada en la superficie de la estructura de material cementoso; c) el elemento electroactivo (8) conductor de la electricidad es depositado en la cavidad (1); d) el electrolito (3) es depositado sobre el elemento electroactivo (8); e) el primer elemento electrocrómico (2) es depositado sobre el electrolito (3).

Description

DESCRIPCIÓN

Estructura electrocrómica de material de cemento y procedimiento para fabricar la misma

SECTOR DE LA INVENCIÓN

La presente invención pertenece al sector químico y de los materiales cementosos, tales como el cemento o el hormigón, con aplicación en los sectores de la construcción, revestimiento de superficies tales como suelos, paredes y techos, decoración y mobiliario.

La presente invención se refiere a una estructura de material cementoso que tiene capacidad para cambiar de color, por medio de tecnología electrocrómica, así como a su procedimiento de fabricación.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Uno de los materiales cementosos más utilizados, el hormigón, es un material compuesto por una mezcla de cemento, áridos y agua. Además de estos componentes básicos, también puede contener diversos aditivos.

Desde su fabricación hasta la etapa en la que realiza funciones estructurales, el hormigón pasa por dos estados diferentes: hormigón fresco y hormigón endurecido. El primero se define como hormigón aún en estado plástico y capaz de ser comprimido mediante procedimientos considerados convencionales. El segundo se define como hormigón que se ha endurecido y ha desarrollado una cierta resistencia. El endurecimiento del hormigón comienza a las pocas horas de su fabricación y alcanza del 60 al 90 % de su resistencia final tras 28 días de curado, dependiendo del tipo de cemento y del tipo de curado utilizados.

El hormigón endurecido se clasifica según su densidad aparente en tres categorías:

- Hormigón común: hormigón que tiene una densidad aparente tras el secado en un horno (105 °C) mayor de 2000 kg/m3 (pero no supera los 2600 kg/m3).

- Hormigón pesado: hormigón que tiene una densidad aparente tras el secado en un horno, mayor de 2600kg/m3. - Hormigón ligero: hormigón que tiene una densidad aparente tras el secado en horno que no supera los 2000 kg/m3, fabricado total o parcialmente a partir de áridos ligeros.

Los hormigones también se clasifican en diferentes clases de resistencia, según la resistencia a la compresión medida en cilindros o cubos. Así, por ejemplo, un C35/45 es un hormigón normal con una resistencia a la compresión característica igual a 35 MPa cuando se mide en cilindros e igual a 45 MPa cuando se mide en cubos. La composición del hormigón, además de garantizar una clase de resistencia determinada, debe ser especificada en función de los requisitos de durabilidad de cada obra. Es decir, una vez se ha definido la vida útil de la construcción, se indican los límites de la composición y los diversos parámetros en función de las clases de exposición ambiental (agresión ambiental).

Desde el punto de vista del diseño estructural, son de interés básicamente dos propiedades fundamentales que debe cumplir un material cementoso: resistencia y durabilidad. No obstante, para lograr estas propiedades, debe ser aplicado y compactado de manera adecuada, dando lugar, por tanto, a una tercera propiedad fundamental: la trabajabilidad. Así, el estudio de la composición de los materiales cementosos se debe realizar basándose en el objetivo, para cada situación determinada, de lograr la resistencia, durabilidad y trabajabilidad adecuadas.

En cuanto al hormigón, su endurecimiento y el aumento de la resistencia son debidos a las reacciones de hidratación del cemento, que en contacto con el agua reacciona y da origen a nuevos compuestos hidratados estables que cristalizan uniéndose entre sí y dotando al conjunto de una alta resistencia. Después del mezclado, la fluidez de la pasta disminuye lentamente. Tras pasar de 2 a 4 horas a temperatura ambiente, la pasta comienza a ganar rigidez mucho más deprisa y se considera que se ha alcanzado el inicio del fraguado. No obstante, el endurecimiento comienza solamente al final del fraguado (que tiene lugar al cabo de unas pocas horas), y mucho más deprisa después del primer o segundo día de hidratación. Posteriormente, la resistencia aumenta pero a una velocidad decreciente, durante semanas, meses y años. El agua reacciona muy rápidamente con el C3A (aluminato tricálcico), produciendo un fraguado rápido e instantáneo, siendo este el motivo de la adición de yeso al clínker para producir cemento. El yeso moderará o retardará la acción del agua sobre el C3A, debido a que reacciona más deprisa con el sulfato que con el agua, formando un sulfoaluminato de calcio hidratado también conocido como ettringita (3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O). El yeso también reacciona con el C4AF (ferroaluminato tetracálcico), formando sulfoferrato de calcio que, junto con el sulfoaluminato de calcio, acelera la hidratación de los silicatos. Se debe tener también en cuenta que el C3S (silicato tricálcico) y el C2S (silicato dicálcico) al reaccionar con agua dan lugar al C3S2H3 o CSH, como es conocido, que es el responsable de la resistencia conseguida en el cemento endurecido, reaccionando el C3S en mayor cantidad ya que la reacción del C2S es más lenta.

En lo que se refiere a la superficie del hormigón, esta mantiene químicamente la misma estructura. Desde el punto de vista del acabado (textura), este depende de la composición y la aplicación del hormigón, y de la calidad o tipo de encofrado o molde.

En el caso de los hormigones arquitectónicos de alto rendimiento y cuando se requiere un acabado liso y de alta calidad, el hormigón tiene que tener un alto efecto de pared. Este efecto de pared es el resultado de la migración de las partículas finas de hormigón a su superficie, favoreciendo la compactación. El uso de aditivos, en concreto de rellenos, también ayuda a este desarrollo, permitiendo dosificaciones de cemento compatibles con la retracción y un módulo elástico compatible con las deformaciones permisibles y una mínima apertura de grietas, sin perjuicio de una buena capacidad y homogeneidad de la piel de estos hormigones. Un hormigón arquitectónico liso con un alto nivel de acabado está asociado a una alta durabilidad, que se caracteriza por bajos valores de absorción capilar, permeabilidad a los cloruros y retracción del hormigón tras 28 días.

En cuanto a la textura, se ha realizado mucha tarea tanto antes como después del endurecimiento. La textura lisa es, sin duda, la elegida para la mayoría de proyectos. Para su adecuada implementación es necesario reforzar la motivación de los equipos de trabajo, particularmente en la preparación de encofrados. De hecho, la calidad del panel, la estanqueidad, la limpieza y la deformabilidad de la cimbra deben estar bien controladas para evitar deformaciones finales antiestéticas en las partes hormigonadas.

Además de los productos mencionados anteriormente en el texto, se utilizan comúnmente silanos y siloxanos y, en el caso de riesgo de grafitis, se utilizan películas de base acrílica como película superficial, que se eliminan del soporte con un disolvente, en el caso de que aparezcan grafitis.

Es posible asimismo aplicar a estos hormigones de alta compactabilidad tratamientos superficiales idénticos a los utilizados en piedra, tales como pulido, abujardado, abrasión, arenado o incluso flameado en el caso de utilizar áridos de granito.

En cuanto a la textura, también existen muchas otras técnicas disponibles, tales como el moldeado a partir de moldes elastoméricos con una textura predefinida, hasta el estampado de superficies realizado antes del inicio del fraguado. En la figura, está el ejemplo de un molde de silicona, para adherirlo al tradicional contrachapado marítimo o al encofrado de acero. Este molde ya tiene la textura final requerida. Estos hormigones de alto rendimiento son tan sensibles que capturan en su superficie incluso arañazos permanentes, permitiendo explorar este efecto artísticamente, especialmente en el sector de la escultura.

Otra técnica ampliamente utilizada es la desactivación de superficies, que puede funcionar tanto en sentido positivo (aplicación de un desactivador en un suelo, por ejemplo, antes del fraguado inicial) como en sentido negativo cuando la aplicación del desactivador se realiza directamente sobre el encofrado.

En este caso, el efecto del retardante superficial no permite que se produzca el endurecimiento a la profundidad de ataque deseada. Después de la retirada del encofrado o del endurecimiento de la superficie, si el hormigón tiene la resistencia adecuada, se lava y se cepilla la superficie, eliminando la lechada y dejando al descubierto los áridos de la matriz.

Esto puede dar lugar a efectos interesantes de combinaciones de color, forma, tamaño y tipo de áridos con respecto al color de la matriz. Más recientemente se han desarrollado otras técnicas, tales como la serigrafía en hormigón, mediante el uso de impresiones fotográficas que, cuando se colocan en la base del encofrado, permiten que el hormigón aún fresco las absorba superficialmente con efectos muy interesantes.

A pesar de la investigación intensiva que se ha llevado a cabo, hasta la fecha no se han encontrado documentos que informen sobre la integración o la deposición de materiales electrocrómicos en hormigón.

En cuanto a la integración de otros materiales cromogénicos, tales como los termocrómicos, en el hormigón, existen algunos informes en la bibliografía sobre los avances científicos en este sector.

Los siguientes documentos representan la técnica anterior a la presente invención:

• T. Karlessi, et al. Thermochromic energy efficient coatings for buildings and urban structures, Universidad Nacional y Capodistriana de Atenas, Sección de física aplicada, Departamento de física, Atenas, Grecia. Se trata de un artículo que informa sobre el desarrollo de revestimientos termocrómicos aplicados a edificios y a estructuras urbanas.

• Yiping Ma, Beirong Zhu, Cement and Concrete Research, 39 (2009) 90-94. Este artículo científico informa sobre la preparación de cemento termocrómico reversible, mediante la adición de microcápsulas termocrómicas reversibles al cemento Portland blanco. Los resultados obtenidos mostraron que el color del cemento con el aditivo puede cambiar de:

1) azul a blanco, al variar la temperatura entre 30 °C y 42 °C, respectivamente;

2) rojo o verde a blanco, al variar la temperatura entre 30 °C y 58 °C, respectivamente.

Este cambio de temperaturas puede indicar la necesidad de calefacción en invierno o de refrigeración en verano en los edificios donde se aplica este tipo de cemento. No obstante, es necesario tener en cuenta que las propiedades mecánicas de los cementos con aditivos disminuyen aproximadamente de un 20 % a un 40 %, por lo que su aplicación en una determinada tipología de edificios puede estar condicionada.

• Hormigón Chronos Chromos,

http://www.innovation.rca.ac.uk/718/all/1/Chronos- Chromos-Concrete.aspx. Se trata de un sistema capaz de mostrar diseños, figuras y textos dinámicos sobre superficies de hormigón que se puede aplicar a cualquier tipo de productos, desde pequeñas a grandes instalaciones arquitectónicas. Este sistema consiste en mezclar pintura termocrómica en el cemento, y colocar bajo la superficie del hormigón alambres de cromo y níquel que se calientan al ser atravesados por una corriente eléctrica. De este modo, la superficie por encima de estos alambres de cromo y níquel también se calienta, haciendo que la pintura termocrómica cambie de color y dejando al descubierto el diseño formado por los alambres de cromo y níquel.

La Patente US 5,771,617 da a conocer un dispositivo de visualización que puede ser incorporado a la estructura de un edificio, que consiste concretamente en un bloque con un diodo emisor de luz (LED) moldeado en el mismo. El bloque es incorporado en la estructura del edificio, de modo que la superficie de visualización queda al descubierto y sobresale desde por lo menos una superficie de la estructura del edificio. Dicho dispositivo de visualización puede tener la forma de un único dispositivo iluminable incrustado en un disco de composición sólida y se describe como particularmente útil en superficies de hormigón prefabricado o superficies de terrazo, tales como escaleras o escalones.

La solicitud de Patente JPS 61203428 da a conocer un elemento electrocrómico formado sobre un sustrato para permitir un fácil cambio de color y el control de la densidad del color. Se describe que comprende una película electrocrómica consistente en óxido de tungsteno que se forma sobre un electrodo transparente y un electrodo blanco situado frente del electrodo transparente, formado sobre el mismo por medio de un electrolito sólido. Se describen otros elementos que proporcionan un cambio y control del color.

PROBLEMAS TÉCNICOS SOLUCIONADOS

En vistas a dotar a los productos de material cementoso de las características relacionadas con el concepto de computación ubicua, se identificó una laguna en el área de estos materiales: la casi ausencia de interactividad con el usuario. La presente invención pretende dar un paso hacia la interactividad y computación generalizadas, utilizando una estructura de material cementoso, consiguiendo la modulación del color de sus superficies en diseños uniformes o en forma de mensajes definidos por el usuario.

En la presente invención, el objetivo es obtener estructuras con capacidad de cambio de color mediante medios de control automáticos o humanos.

Teniendo en cuenta que la técnica anterior conocida en este sector informa sobre estructuras de material cementoso con características termocrómicas, la capacidad de cambiar su color se produce solo por la activación al cambiar su temperatura, por una parte complicando los mecanismos que llevan al cambio de color si se desea un cambio automático o a demanda, o limitándolos si no existen dispositivos que proporcionen automáticamente el cambio de temperatura de las estructuras, que lleva al consiguiente cambio de color.

De este modo, la presente invención es una solución innovadora para la creación de estructuras de material cementoso que cambian de color aprovechando las características de los materiales cementosos sinérgicamente con las características de la tecnología electrocrómica.

CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN

Es un objetivo de la presente invención una estructura electrocrómica de material cementoso que contiene, por lo menos, un dispositivo electrocrómico (7) formado, por lo menos, en una cavidad, según se reivindica en la reivindicación 1.

La solución técnica, tal como se ha definido anteriormente, da a conocer que una estructura de material cementoso, que puede ser moldeada en la forma y aspectos deseados, es creada de modo que tenga incrustados o formados en la misma ciertos componentes que proporcionan un efecto de cambio de color. La tecnología electrocrómica se presenta como una solución novedosa, por sí misma, para la obtención de este efecto, la creación de una diferencia de potencial en los terminales del dispositivo electrocrómico (7), es decir, el primer elemento electrocrómico (2), que es conductor, y el elemento electroactivo (8), también conductor de la electricidad, da lugar a un cambio de color y, por tanto, de la estructura del material cementoso, debido a que el primer elemento electrocrómico (2) es visible desde el exterior de dicha estructura.

En una solución más específica de la invención, que puede ser combinada con la anterior, los medios de aplicación de una diferencia de potencial (4) comprenden, por lo menos, dos conductores eléctricos parcialmente incrustados en el material cementoso, dispuestos de tal manera que una porción de cada uno de dichos conductores es accesible eléctricamente en la cavidad (1).

Esta característica también está dirigida, en una realización ventajosa de la presente invención, a aprovechar la capacidad de moldeo de los materiales cementosos que, incrustados con conductores eléctricos, permiten soluciones de control local o a distancia del color de la estructura.

En una realización más específica de la presente invención, que puede ser combinada con cualquier otra, individualmente, o con las dos anteriores, por lo menos el dispositivo electrocrómico (7) contiene, además, un contacto eléctrico (6) de relleno dispuesto en uno, por lo menos, de dos conductores eléctricos y en contacto con el elemento electroactivo (8).

Esta característica, en otra realización ventajosa de la presente invención, permite que, por un lado, no tenga lugar ningún falso contacto entre uno, por lo menos, de los dos conductores eléctricos y el elemento electroactivo (8). Por otro lado, mejora la obtención del color final, mediante la simetría entre los dos electrodos del dispositivo electrocrómico (7) (el elemento electroactivo (8) y el primer elemento electrocrómico (2)).

Cabe señalar que, por medio del contacto con dicho conductor eléctrico, el elemento electroactivo (8) podría tener un volumen y una forma diferentes a los del primer elemento electrocrómico (2), generando una falta de simetría y un color diferente del deseado. No obstante, debe tenerse en cuenta que esta es solo una realización ventajosa de la presente invención tal y como se ha formulado anteriormente, que funcionaría incluso sin esta característica adicional.

En otra solución más específica de la presente invención, que puede ser combinada con cualquiera de las anteriores de diferentes formas posibles, uno de, por lo menos, los dos conductores eléctricos está en contacto eléctrico con el primer elemento electrocrómico (2).

La presente invención también incluye un procedimiento de fabricación, específicamente de la estructura electrocrómica de material cementoso anteriormente definida, en sus diferentes variantes, que incluye las siguientes etapas:

a) inclusión de medios de aplicación de una diferencia de potencial (4) en el material cementoso;

b) formación de una cavidad (1) en la superficie de la estructura de material cementoso;

c) deposición de un elemento electroactivo (8) conductor de la electricidad;

d) deposición de un electrolito (3) sobre el elemento electroactivo (8);

e) deposición de un primer elemento electrocrómico (2) sobre el electrolito (3).

Este es el procedimiento para fabricar la estructura de material cementoso en su forma más general, siendo incrustados los medios de aplicación de una diferencia de potencial (4) en la estructura durante su formación, mientras que por lo menos parte de la misma aún no se ha solidificado.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La figura 1 representa una configuración detallada del procedimiento de la presente invención, que muestra parte de la estructura electrocrómica de material cementoso con los medios de aplicación de una diferencia de potencial (4) integrados en la estructura, en forma de dos conductores eléctricos, para ser conectados al dispositivo electrocrómico (7). En la imagen a) es visible la cavidad (1) y una cavidad inferior (5) en el interior de la cavidad (1), donde es visible un conductor eléctrico, y esta cavidad tiene una dimensión menor que la cavidad (1), en la que está formada.

La imagen b) muestra la deposición del relleno de contacto eléctrico (6).

La imagen c) muestra la deposición de un elemento electroactivo (8) conductor de la electricidad para actuar electrodo inferior en el dispositivo electrocrómico (7).

La imagen d) muestra la deposición del electrolito (3), que puede ser opaco o transparente.

La imagen e) muestra la deposición de un primer elemento electrocrómico (2) conductor de la electricidad para actuar como electrodo superior en el dispositivo electrocrómico (7).

La figura 2 representa una vista, en sección, de la configuración en la forma más general de la estructura electrocrómica de material cementoso de la presente invención, que amplifica cada componente con respecto a la realidad, de modo que todos son claramente visibles. Presenta un dispositivo electrocrómico (7) formado en una cavidad (1) que está formada en la superficie de la estructura del material cementoso (no mostrada para simplicidad de la imagen), explicando los componentes del dispositivo electrocrómico (7): un primer elemento electrocrómico (2) y un elemento electroactivo (8), aislados entre sí mediante un electrolito (3). También son visibles los medios de aplicación de una diferencia de potencial (4) en forma de un conductor. La cavidad (1) rodea todos los demás componentes.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene sus realizaciones más generales en las formas definidas anteriormente, en las Características de la invención.

No obstante, estas realizaciones pueden ser detalladas, incluyendo detalles ventajosos relacionados con el funcionamiento y la construcción del objeto de la presente invención, tal como se expone a continuación.

En este punto, es importante señalar que entre el elemento electroactivo (8) y el primer elemento electrocrómico (2) se aplica una diferencia de potencial para obtener los cambios de estado de reducción-oxidación del agente electrocrómico que forma parte de su composición.

En una realización preferente de la estructura de la presente invención, el primer elemento electrocrómico (2) consiste en la asociación de un elemento electrocrómico con un elemento conductor de la electricidad. Esta es la forma de construcción preferente del dispositivo electrocrómico (7).

En una realización preferente de la estructura de la presente invención, que puede ser combinada con cualquiera de las anteriores, el elemento electroactivo (8) es una asociación conductora de la electricidad de un elemento electroactivo con un elemento eléctricamente conductivo.

En otra realización de la estructura de la presente invención, el elemento electroactivo (8) consiste en un segundo elemento electrocrómico, que es eléctricamente conductivo, o que consiste en la asociación de un elemento electrocrómico con un elemento conductor de la electricidad.

En otra realización de la estructura objeto de la presente invención, que puede ser combinada con cualquiera de las realizaciones definidas anteriormente, la parte de cada uno de dichos conductores que es eléctricamente accesible en la cavidad (1) está específicamente, por lo menos, en otra cavidad (5) más pequeña formada en la cavidad (1), adecuada para dejar al descubierto por lo menos uno de dichos conductores en contacto con el elemento electroactivo (8). La inclusión de la cavidad (5) más pequeña consiste en una realización ventajosa de la invención, en la que se facilita la conexión con los medios de aplicación de una diferencia de potencial (4). Considerando la configuración en la que se incluye un contacto eléctrico de relleno, es en la cavidad (5) más pequeña donde está situado el contacto eléctrico de relleno (5), que la llena.

En otra realización preferente de la estructura electrocrómica de material cementoso de la invención, que puede ser combinada con cualquiera de las anteriores, cualquiera de los componentes del dispositivo electrocrómico (7) está dispuesto como una capa que tiene una forma sustancialmente plana. Cada capa realiza una función específica, concretamente conducción eléctrica, conducción iónica y funcionalidad electrocrómica (cambio de color, a través de cambios en el estado de reducción-oxidación del material).

En otra realización de la estructura de la invención, que puede ser combinada con las definidas anteriormente, el dispositivo electrocrómico (7) está dispuesto en paralelo a, por lo menos, una superficie de la estructura de material cementoso para que la estructura constituya un solo elemento, en la que por lo menos una porción cambia de color sin discontinuidad.

En otra realización de la estructura de la presente invención, que puede ser combinada con las anteriormente definidas, la estructura de material cementoso contiene una pluralidad de cavidades (1) en el material cementoso y una pluralidad de dispositivos electrocrómicos (7) dispuestos alineados a lo largo de una dirección o en una malla en la superficie de la estructura electrocrómica de material cementoso. Dicha configuración permite la creación de objetos visuales, tales como:

• una sola imagen no modificable;

• dos imágenes distintas y no modificables;

• un aspecto segmentado;

• un aspecto pixelado.

En otra realización de la estructura de la presente invención, que puede ser combinada con las definidas anteriormente, se incluyen medios de control adecuados para controlar la diferencia de potencial impuesta por los medios de aplicación de una diferencia de potencial (4), permitiendo el control del color a través, por ejemplo, de un microcontrolador. Estos medios pueden consistir asimismo en electrónica convencional, electrónica flexible o electrónica híbrida (con componentes impresos) integrados en la propia estructura. La activación del dispositivo electrocrómico (7) puede realizarse mediante la acción resultante de la detección de eventos a través de diferentes tipos de sensores, tales como sensores de presión, movimiento, humedad, temperatura, etc., que también pueden ser incorporados a la estructura de material cementoso.

En otra realización de la estructura de la presente invención, que puede ser combinada con las definidas anteriormente, se incluyen en la estructura de la presente invención medios de comunicación locales o a distancia conectados a los medios de control.

En otra realización de la estructura de la presente invención, que puede ser combinada con las definidas anteriormente, la estructura de material cementoso comprende, además, medios de alimentación de energía que consisten en uno o varios de los siguientes:

• la red eléctrica, medios de almacenamiento de energía, sistema de captura de energía asociado.

Estas diferentes fuentes de energía pueden ser controladas por dichos medios de control.

Tal como se ha indicado en las Características de la invención, la presente invención también incluye un procedimiento de fabricación, definido aquí en su forma más general, pero que también incluye detalles ventajosos o de funcionamiento, que se definen a continuación.

En una realización ventajosa y que puede ser combinada con las definidas anteriormente, el procedimiento de fabricación de la presente invención comprende adicionalmente, entre las etapas b) y c), una etapa de deposición para depositar un contacto eléctrico (6) de relleno sobre, por lo menos, parte de los medios de aplicación de una diferencia de potencial (4), lo que proporciona la solución ventajosa ya expuesta para la estructura de la presente invención, permitiendo una mejor simetría y contacto eléctrico entre el elemento electroactivo (8) y los medios de aplicación de la diferencia de potencial (4).

En una realización preferente del procedimiento de la presente invención, que puede ser combinada con las definidas anteriormente, la etapa c) consiste en depositar un segundo elemento electrocrómico conductor de la electricidad o en depositar un elemento conductor de la electricidad sobre el que se deposita un elemento electrocrómico.

En una realización preferente del procedimiento de la presente invención, que puede ser combinada con cualquiera de las definidas anteriormente, la etapa e) consiste en depositar un elemento electrocrómico sobre el que se deposita un elemento conductor de la electricidad.

En una realización ventajosa y que puede ser combinada con las definidas anteriormente, cualquier etapa de deposición comprende la deposición de una capa de material.

En otra realización ventajosa del procedimiento de la presente invención, que puede ser combinada con cualquiera de las definidas anteriormente, la deposición de una capa de un contacto eléctrico (6) de relleno es llevada a cabo específicamente sobre uno de, por lo menos, los dos conductores eléctricos que comprenden los medios de aplicación de la diferencia de potencial (4). Esta realización detallada es un detalle definido anteriormente.

En otra realización ventajosa más del procedimiento de la presente invención, que puede ser combinada con cualquiera de las definidas anteriormente, la deposición de un primer elemento electrocrómico (2) lo coloca en contacto con el otro de, por lo menos, los dos conductores eléctricos.

En aún otra realización preferente del procedimiento de la presente invención, que puede ser combinada con la anterior o con cualquiera de las realizaciones definidas anteriormente, la etapa b) incluye la formación en la cavidad (1) de una cavidad (5) más pequeña en la que una parte de los medios de aplicación de una diferencia de potencial (4) es eléctricamente accesible. En la configuración en la que los medios de aplicación de la diferencia de potencial (⁴ ) consisten, por los menos, en dos conductores eléctricos, la cavidad (5) más pequeña es adecuada para dejar al descubierto, por lo menos uno de dichos conductores para entrar en contacto con el elemento electroactivo (8). En la configuración en la que se deposita un contacto eléctrico (6) de relleno, es sobre la cavidad (5) más pequeña en la que tiene lugar tal deposición, rellenándola.

En una realización detallada del procedimiento de la presente invención, relacionada con el propio proceso de fabricación, y combinable con las realizaciones anteriores, las etapas de deposición de cualquier elemento electrocrómico o electroactivo incluyen el secado de estos elementos, y la etapa de deposición de la capa de electrolito (3) incluye la solidificación del electrolito (3) mediante el curado por radiación o secado con calor.

REALIZACIONES

En una realización del objeto de la presente invención, cualquiera de los elementos con propiedades electrocrómicas comprende un material electrocrómico de uno de los siguientes grupos:

• metales, lantánidos, polioxometalatos y combinaciones de los mismos;

• moléculas orgánicas;

• polímeros conjugados;

• complejos de coordinación de metales.

En una realización del objeto de la presente invención, que puede ser combinada con la anterior o con cualquiera de las realizaciones anteriormente definidas, el electrolito (3) es un buen conductor iónico y simultáneamente un aislante eléctrico, estando formado mediante la mezcla de una sal del 2 al 15 % en peso, por lo menos una resina, por lo menos un disolvente y un aditivo adecuado para modificar el aspecto y la rigidez, en la que la sal consiste en uno de los siguientes compuestos: LiClO⁴, ZnCl² , ÚBF⁴, LiAsF6, LiI, LiBr, UCF³ SO³ , sal de potasio, sales sódicas, o ácidos.

En una realización del objeto de la presente invención, que puede ser combinada con la anterior o con cualquiera de las realizaciones anteriormente definidas, el material cementoso consiste en hormigón, mortero o microhormigón. En una realización del objeto de la presente invención, que puede ser combinada con la anterior o con cualquiera de las realizaciones anteriormente definidas, el contacto eléctrico (6) de relleno es tinta de plata.

En una realización del objeto de la presente invención, que puede ser combinada con la anterior o con cualquiera de las realizaciones anteriormente definidas, el material que compone cualquiera de los elementos electrocrómicos puede estar en forma de pigmento, tinta o colorante.

En una realización del objeto de la presente invención, que puede ser combinada con la anterior o con cualquiera de las realizaciones anteriormente definidas, los medios de almacenamiento de energía comprenden uno o varios de los siguientes: batería, supercondensador o cualquier otro medio de almacenamiento de energía conocido en la técnica.

En una realización del procedimiento de la presente invención, que puede ser combinada con cualquiera de las realizaciones definidas anteriormente, cualquiera de las etapas de deposición se realiza mediante recubrimiento, impresión o pulverización.

En una realización del procedimiento de la presente invención, que puede ser combinada con la anterior o con cualquiera de las realizaciones definidas anteriormente, el material cementoso consiste en hormigón, mortero o microhormigón.

Tal como será evidente para un experto en la materia, la invención no debe estar limitada a las realizaciones descritas en el presente documento, siendo posibles diversos cambios dentro del alcance de la presente invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Estructura electrocrómica de material cementoso que comprende por lo menos un dispositivo electrocrómico (7) formado, por lo menos, en una cavidad (1), en la que, por lo menos, un dispositivo electrocrómico (7) contiene un primer elemento electrocrómico (2) y un elemento electroactivo (8) conductor de la electricidad aislados entre sí por medio de un electrolito (3), y que comprende, además, medios de aplicación de una diferencia de potencial (4) entre el primer elemento electrocrómico (2) y el elemento electroactivo (8), en la que:

a) los medios de aplicación de la diferencia de potencial (4) están incluidos en el material cementoso;

b) la cavidad (1) está formada en la superficie de la estructura de material cementoso;

c) el elemento electroactivo (8) conductor de la electricidad es depositado en la cavidad (1);

d) el electrolito (3) es depositado sobre el elemento electroactivo (8);

e) el primer elemento electrocrómico (2) es depositado sobre el electrolito (3).

2. Estructura electrocrómica de material cementoso, según la reivindicación anterior, en la que los medios de aplicación de una diferencia de potencial (4) comprenden por lo menos dos conductores eléctricos parcialmente incrustados en el material cementoso, dispuestos de tal manera que una parte de cada uno de dichos conductores es eléctricamente accesible en dicha cavidad (1).

3. Estructura, según la reivindicación anterior, en la que, por lo menos, un dispositivo electrocrómico (7) contiene, además, un contacto eléctrico (6) de relleno dispuesto sobre uno de, por lo menos, dichos dos conductores eléctricos, y en contacto con el elemento electroactivo (8).

4. Estructura, según la reivindicación anterior, en la que el otro, por lo menos, de los dos conductores eléctricos está en contacto eléctrico con el primer elemento electrocrómico (2) y, opcionalmente:

la parte, por lo menos, de uno de los conductores eléctricos que es accesible eléctricamente en dicha cavidad (1) está específicamente, por lo menos, en otra cavidad (5) más pequeña formada en la cavidad (1), adecuada para dejar al descubierto, por lo menos, uno de dichos conductores en contacto con el elemento electroactivo (8).

5. Estructura, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el primer elemento electrocrómico (2) consiste en la asociación de un elemento electrocrómico con un elemento conductor de la electricidad, y/o:

el elemento electroactivo (8) conductor de la electricidad consiste en la asociación de un elemento electroactivo con un elemento conductor de la electricidad.

6. Estructura, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el elemento electroactivo (8) consiste en un segundo elemento electrocrómico, que es conductor de la electricidad o que consiste en la asociación de un elemento electrocrómico con un elemento conductor de la electricidad.

7. Estructura, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cualquiera de los componentes del dispositivo electrocrómico (7) está dispuesto en una capa que tiene una forma sustancialmente plana y, preferentemente, el dispositivo electrocrómico (7) está dispuesto paralelo a, por lo menos, una superficie de la estructura de material cementoso, y/o:

cualquiera de los elementos con propiedades electrocrómicas comprende un material electrocrómico de uno de los siguientes grupos:

• metales, lantánidos, polioxometalatos y combinaciones de los mismos;

• moléculas orgánicas;

• polímeros conjugados;

• complejos de coordinación de metales.

y, preferentemente, el electrolito (3) está formado mediante la mezcla de una sal del 2 al 15 % en peso, por lo menos una resina, por lo menos un disolvente y un aditivo adecuado para cambiar el aspecto y la rigidez, en la que la sal consiste en los siguientes compuestos: LiClO⁴ , ZnCl² , UBF⁴, LiAsF⁶, LiI, LiBr, UCF³ SO³ , potasio, sodio o ácidos.

8. Estructura, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que contiene una pluralidad de cavidades (1) en el material cementoso y una pluralidad de dispositivos electrocrómicos (7) dispuestos alineados en una dirección o en una malla sobre una superficie de la estructura electrocrómica de material cementoso, y/o:

comprende, además, medios de control adecuados para controlar la diferencia de potencial impuesta por los medios de aplicación de una diferencia de potencial (4) y/o:

- medios de comunicación locales o a distancia conectados a los medios de control,

- medios de suministro de energía, que consisten en uno o varios de los siguientes:

• una red eléctrica, medios de almacenamiento de energía, sistema de captura de energía asociado.

9. Estructura, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el material cementoso consiste en hormigón, mortero o microhormigón.

10. Procedimiento de fabricación de la estructura electrocrómica de material cementoso, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende las siguientes etapas:

a) inclusión de medios de aplicación de una diferencia de potencial (4) en el material cementoso;

b) formación de una cavidad (1) en la superficie de la estructura de material cementoso;

c) deposición de un elemento electroactivo (8) conductor de la electricidad;

d) deposición de un electrolito (3) sobre el elemento electroactivo (8);

e) deposición de un primer elemento electrocrómico (2) sobre el electrolito (3).

11. Procedimiento de fabricación, según la reivindicación anterior, que comprende adicionalmente, entre las etapas b) y c), la etapa de depositar un contacto eléctrico (6) de relleno sobre, por lo menos, parte de los medios de aplicación de la diferencia de potencial (4).

12. Procedimiento de fabricación, según la reivindicación anterior, en el que la etapa b) incluye la formación en dicha cavidad (1) de una cavidad (5) más pequeña en la que una parte de, por lo menos, uno por lo menos, de los dos conductores eléctricos es accesible eléctricamente, siendo adecuada la cavidad (5) más pequeña para dejar al descubierto por lo menos uno de dichos conductores para el contacto con el elemento electroactivo (8).

13. Procedimiento de fabricación, según cualquiera de las reivindicaciones 11 y 12, en el que la etapa e) consiste en la deposición de un elemento electrocrómico sobre el que se deposita un elemento conductor de la electricidad, y/o: la etapa c) consiste en la deposición de un elemento electroactivo sobre el que se deposita un elemento conductor de la electricidad, y/o,

la etapa c) consiste en la deposición de un segundo elemento electrocrómico conductor de la electricidad o la deposición de un elemento conductor de la electricidad sobre el que se deposita un elemento electrocrómico.

14. Procedimiento de fabricación, según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que cualquier etapa de deposición consiste en la deposición de una capa de material de forma sustancialmente plana y en el que, preferentemente, la deposición de una capa de un contacto eléctrico (6) de relleno se lleva a cabo específicamente sobre uno por lo menos, de los dos conductores eléctricos que comprenden los medios de aplicación de la diferencia de potencial (4).

15. Procedimiento de fabricación, según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en el que la deposición de un primer elemento electrocrómico (2) lo coloca en contacto con el otro de, por lo menos, dichos dos conductores eléctricos, y, opcionalmente:

las etapas de deposición de cualquier elemento electroactivo o electrocrómico incluyen el secado de dichos elementos, y la etapa de deposición de la capa (3) de electrolito incluye la solidificación del electrolito (3) mediante curado por radiación o secado a temperatura y, preferentemente, cualquiera de las etapas de deposición se realiza mediante recubrimiento, impresión o pulverización y/o el material cementoso está compuesto de hormigón, mortero o microhormigón.