La drammatica deindustrializzazione di gran parte della Pennsylvania durante gli anni '80 e '90 ha lasciato molte aree dello stato con un serio bisogno di rivitalizzazione. Le comunità un tempo vivaci e vivaci sono state lasciate allo sbando. Strade in rovina, fabbriche ed edifici abbandonati e vetrine vuote si trovano in città come New Kensington, Pennsylvania, una città situata a 18 miglia a nord-est di Pittsburgh.

Ester Obonyo, professore associato di progettazione ingegneristica e ingegneria architettonica, è stato premiato con $ 25, 000 sovvenzione dagli Istituti per l'energia e l'ambiente della Penn State per progettare e testare un nuovo composito per coperture. Il progetto fa parte di un'iniziativa di sviluppo economico in corso nella città di New Kensington. L'iniziativa è stata stimolata da una sovvenzione seme Invent Penn State che ha finanziato la creazione del centro imprenditoriale Penn State New Kensington's Corner LaunchBox e dello spazio di coworking, una pietra angolare per gli sforzi di rivitalizzazione e sviluppo della città.

Tramite Corner Launchbox, Il cancelliere del campus di Penn State New Kensington, Kevin Snider, sta lavorando per attirare nuove imprese nella comunità mettendo in evidenza il mercato immobiliare a prezzi accessibili di New Kensington. Un obiettivo del programma è trovare modi convenienti per migliorare e riadattare elementi edilizi in rovina per incoraggiare la crescita del business nell'area.

Per raccogliere dati sugli elementi costruttivi, i rappresentanti di Penn State New Kensington hanno lavorato con i funzionari della città per coinvolgere i membri della comunità nella conversazione sul miglioramento. Un pannello composto da Obonyo; cecchino; Clive Randall, direttore del Materials Research Institute (MRI) e professore di scienza e ingegneria dei materiali alla Penn State; e Steve Leonard, un manager dell'innovazione di settore, ha anche dedicato del tempo a discutere del problema e delle possibili soluzioni durante la Giornata della ricerca sui materiali 2017 della risonanza magnetica in ottobre.

I dati e le informazioni raccolti indicano i problemi del tetto che perdono come priorità assoluta per migliorare gli edifici locali nell'area di New Kensington.

Con l'aiuto dei co-investigatori Randall, Snider, e Alì Memari, Bernard e Henrietta Hankin Chair in Edilizia residenziale, direttore del Pennsylvania Housing Research Center e professore di ingegneria architettonica e ingegneria civile, Obonyo spera di risolvere questo problema.

Secondo il Center for Environmental Innovation in Roofing, ogni anno, solo negli Stati Uniti, vengono installati quasi 4 miliardi di piedi quadrati di coperture per tetti. I lavori di rifacimento del tetto degli edifici esistenti ammontano a quasi 3 miliardi di piedi quadrati.

Poiché i materiali da costruzione possono equivalere a un terzo del costo totale di costruzione, Obonyo e il suo team stanno lavorando a un concept che utilizza materiali innovativi, riduce i costi, riduce i costi energetici e ottimizza l'uso delle risorse.

Il modello concettuale iniziale del team, una membrana di tipo gomma come il terpolimero di etilene propilene diene (EPDM) sarà installata sopra la vecchia, tetti che perdono. I pannelli di alluminio svolgeranno un ruolo simile alla zavorra per impedire il movimento. Per produrre energia, uno strato di celle solari fotovoltaiche a film sottile sarà attaccato ai pannelli.

"Riteniamo che la nostra soluzione multifunzionale proposta sia più conveniente perché affronta i problemi di durata legati all'umidità esistenti, migliorando anche l'efficienza energetica e la sostenibilità ambientale degli involucri edilizi, " disse Obonyo.

Sia le simulazioni che i test di laboratorio saranno utilizzati per determinare la praticità del modello per quanto riguarda l'impermeabilizzazione, isolamento e minimizzazione della condensa. Il team di ricerca utilizzerà i dati raccolti per perfezionare il prototipo iniziale per fornire un dettagliato, sistema di rifacimento sostenibile e produttivo di energia.

Obonyo cerca anche di indagare sulle ulteriori sfide che New Kensington sta attualmente affrontando in futuro. fondamenta fatiscenti; problemi con le fognature, acqua ed energia; spazi per l'invecchiamento; e la demografia della forza lavoro e le esperienze educative significative nel sistema scolastico K-12 salgono in cima alla sua lista di progetti.

"L'uso trasformativo di materiali da costruzione sostenibili comporterebbe significativi benefici finanziari, ridurre i costi di costruzione migliorando l'uso di materiali scarsi [nella zona], " disse Obonyo.