PT108749B

PT108749B - Estrutura de material cimentício electrocrómica e seu método de produção

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Publication number: PT108749B
Application number: PT10874915A
Authority: PT
Inventors: Maria Jesus De Sequeira Serra Nunes Ângela; Isabel Pedro De Gomes Lúcia; Vermelhudo Vítor; Brito Da Costa Cláudia
Original assignee: Yd Ynvisible S A; Secil S A Companhia Geral De Cal E Cimento S A
Priority date: 2015-08-03
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2019-08-12
Also published as: WO2017021877A1; EP3333337B1; EP3333337A1; PT108749A

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO ESTÁ RELACIONADA COM UMA ESTRUTURA DE MATERIAL CIMENTÍCIO, APLICÁVEL À ÁREA DA CONSTRUÇÃO, COM CAPACIDADE DE ALTERAÇÃO DE COR, POR VIA DE TECNOLOGIA ELECTROCRÓMICA, BEM COMO O SEU MÉTODO DE PRODUÇÃO. MAIS ESPECIFICAMENTE, A PRESENTE INVENÇÃO CONSISTE NUMA 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). É IGUALMENTE OBJECTO DA PRESENTE INVENÇÃO O MÉTODO DE PRODUÇÃO DA REFERIDA ESTRUTURA DE MATERIAL CIMENTÍCIO ELECTROCRÓMICA.

Description

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. 0 primeiro é definido como betão ainda no estado plástico e capaz de ser compactado por métodos considerados convencionais. 0 segundo é definido como betão que endureceu e desenvolveu uma certa resistência. 0 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 caracteristica 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 periodo 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 cimenticio 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 cimenticio 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 inicio 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 clinquer para produzir o cimento. 0 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.A12O3.3CaSO4.32H2O). 0 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. 0 uso de adições, nomeadamente dos fileres, 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 nivel 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 nivel 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 termocrómicos 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 cientifico 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:

D	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-ChromosConcrete.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 niquel que aquecem quando atravessados por uma corrente eléctrica. Assim, a superfície acima destes fios de crómio e niquel 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

Numa 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 caracteristicas dos materiais cimenticios de forma sinérgica com as caracteristicas da tecnologia electrocrómica.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

É objecto da presente invenção uma estrutura de material cimenticio electrocrómica que contém pelo menos um dispositivo electrocrómico (7) formado em pelo menos uma cavidade (1), por sua vez formada na superficie da estrutura de material cimenticio, 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 cimenticio, 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 cimenticio, 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 caracteristica adicional.

Numa outra solução mais especifica 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 electrocrómica 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 cimenticio 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 cimenticio electrocrómica 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 visivel a cavidade (1) e uma cavidade menor (5) dentro da cavidade (1) de onde é visivel 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 cimenticio 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) está associado a um elemento de condução eléctrica. Trata14 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 está associado a 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 estando associado a 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 incluido 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 cimenticio electrocrómica 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 idnica e funcionalidade electrocrdmica (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 electrocrdmica. 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, preenchendoa.

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 electrocrómico 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

Num modo de realização do objecto da presente invenção, qualquer um dos elementos com propriedades electrocrómicas é 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.

Num 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: LiC10₄, ZnCÍ2, LiBF4, LiAsF₆, Lil, LiBr, LÍCF3SO3, sais de potássio, de sódio ou de ácidos.

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

Num 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.

Num 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.

Num 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.

Num 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 cimenticio 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.

A invenção deve apenas ser limitada pelo espírito das reivindicações que se seguem.

Lisboa, 2 de Janeiro de 2018

Claims

REIVINDICAÇÕES

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).

Estrutura de material cimentício electrocrómica de acordo com a reivindicação anterior caracterizada por os meios de aplicação de uma diferença de potencial (4) compreenderem 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 caracterizada por o, pelo menos um, dispositivo electrocrómico (7) conter 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 caracterizada por outro dos, pelo menos dois, condutores eléctricos, estar em contacto eléctrico com o primeiro elemento electrocrómico (2) .
5. Estrutura de acordo com a reivindicação anterior caracterizada por a porção de pelo menos um dos condutores eléctricos electricamente acessível na cavidade (1) se encontrar 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 caracterizada por o primeiro elemento electrocrómico (2) estar associado a um elemento de condução eléctrica.
7. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizada por o elemento electroactivo (8) condutor eléctrico estar associado a um elemento de condução eléctrica.
8. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizada por o elemento electroactivo (8) consistir num segundo elemento electrocrómico, que é condutor eléctrico, ou estar associado a um elemento de condução eléctrica.
9. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizada por qualquer um dos componentes do dispositivo electrocrómico (7) estar disposto em camada, tendo uma forma substancialmente planar.
10. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizada por o dispositivo electrocrómico (7) estar disposto paralelamente a pelo menos uma superfície da estrutura de material cimentício.
11. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizada por qualquer um dos elementos com propriedades electrocrómicas ser 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.
12. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizada por 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: LiClCg, ZnC12, LÍBF4, LiAsFg, Lil, LiBr, LÍCF3SO3, sais de potássio, de sódio ou de ácidos.
13. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizada por conter 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.

Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizada por conter meios de controlo adequados para controlo da diferença de potencial imposta pelos meios de aplicação de uma diferença de potencial (4).
15. Estrutura de acordo com a reivindicação anterior caracterizada por conter meios de comunicação local ou remota ligados aos meios de controlo.
16. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizada por conter meios de alimentação eléctrica, que consistem em um ou mais dos seguintes:

• rede eléctrica, meios de armazenamento de energia, sistema de captura energética associado.
17. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizada por o material cimentício consistir em betão, argamassa ou microbetão.
18. 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) .

19. Método de produção de acordo com a reivindicação anterior caracterizado por entre os passos b) e c) conter adiciona Imente 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).
20. Método de produção de acordo com a reivindicação anterior caracterizado por o passo b) incluir 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 acessivel, sendo a cavidade menor (5) adequada para expor pelo menos um dos ditos condutores ao contacto com o elemento electroactivo (8) .
21. Método de produção de acordo com qualquer uma das reivindicações 18-20 caracterizado por o passo e) consistir na deposição de um elemento electrocrómico sobre o qual é depositado um elemento de condução eléctrica.
22. Método de produção de acordo com qualquer uma das reivindicações 18-21 caracterizado por o passo c) consistir na deposição de um elemento electroactivo sobre o qual é depositado um elemento de condução eléctrica.
23. Método de produção de acordo com qualquer uma das reivindicações 18-22 caracterizado por o passo c) consistir 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.
24. Método de produção de acordo com qualquer uma das reivindicações 18-23 caracterizado por qualquer passo de deposição consistir na deposição de uma camada de material com forma substancialmente planar.
25. Método de produção de acordo com qualquer uma das reivindicações 19-24 caracterizado por 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) .
26. Método de produção de acordo com qualquer uma das reivindicações 18-25 caracterizado por a deposição de um primeiro elemento electrocrómico (2) o colocar em contacto com outro dos pelo menos dois condutores eléctricos.
27. Método de produção de acordo com qualquer uma das reivindicações 18-26 caracterizado por os passos de deposição de qualquer elemento electrocrómico ou electroactivo incluírem secagem desses elementos, e por o passo de deposição da camada de electrólito (3) incluir solidificação do electrólito (3) por cura com radiação ou secagem com temperatura.
28. Método de produção de acordo com qualquer uma das reivindicações 18-27 caracterizado por qualquer um dos passos de deposição ser realizado por revestimento, impressão ou spray.
29. Método de produção de acordo com qualquer uma das reivindicações 18-29 caracterizado por o material cimenticio consistir em betão, argamassa ou microbetão.