Op 7 april van dit jaar, een vermoedelijke chemische aanval op de Syrische stad Douma heeft naar verluidt minstens 40 mensen gedood en tot 500 gewond, inclusief vrouwen en kinderen. Syrië had zes jaar eerder zijn chemische wapencapaciteit aan de wereld bekend gemaakt, met een openbare verklaring van zijn voornemen om ze te gebruiken tegen een buitenlandse aanval. Onder Saddam Hoessein, Irak voerde chemische oorlogvoering tegen Iran en zijn eigen Koerdische burgerbevolking, inclusief de beruchte aanval van 1988 op Halabja waarbij 5000 Koerden omkwamen.

Zelfs een gewoon gasmasker zou deze slachtoffers geen afschuwelijke dood hebben bespaard. Op grote schaal gebruikt door het leger om te beschermen tegen mosterdgasaanvallen in de Eerste Wereldoorlog, de technologie in de maskers, verbazingwekkend, is sindsdien niet meer bijgewerkt.

Toen Australische soldaten in Mosul in april 2017 werden blootgesteld aan een laagwaardige chemische aanval door Islamitische Staat, het ministerie van Defensie besefte dat er een 21e-eeuwse oplossing nodig was. Op zoek naar iemand met het vermogen om een ​​verbeterde bus te ontwikkelen, het benaderde universitair hoofddocent Matthew Hill, de verantwoordelijke voor een 'experimentele' gezamenlijke afspraak tussen de afdeling chemische technologie van Monash University en CSIRO.

Hill - een ARC Future Fellow, 2011 Victoriaanse Young Tall Poppy van het jaar, Winnaar van de Eurekaprijs 2012 en winnaar van de premiersprijs voor wetenschap 2014 – werkt 50-50 tussen de twee organisaties, ten volle profiteren van de onderzoekscapaciteit van de afdeling chemische technologie van de universiteit en de industriële kracht van het nationale wetenschappelijke en technologische laboratorium.

"De huidige bussen in gasmaskers worden sinds de Eerste Wereldoorlog door soldaten gebruikt, en sindsdien niet verbeterd, ", zegt universitair hoofddocent Hill.

"Ze bieden vrijwel geen bescherming tegen gewone chemicaliën zoals chloor en ammoniak, dus we hebben de opdracht gekregen om een ​​nieuwe bus te maken die kan. We hebben al een verbetering tot een factor 40 gevonden met behulp van metaal-organische raamwerken. CSIRO zou deze technologie nooit hebben geleverd zonder de betrokkenheid van Monash, dus we weten dat deze relatie werkt.

''Als ze eenmaal op de markt zijn, ze zullen nuttig zijn voor iedereen die een veiliger gasmasker nodig heeft, inclusief onze soldaten, maar ook brandweerlieden, mijnwerkers en bouwvakkers."

Metaal-organische raamwerken (MOF's) zijn de onderzoeksspil in deze innovatieve relatie. Zeer poreuze materialen die het mogelijk maken om op te slaan, verschillend, gassen of vloeistoffen vrijgeven of beschermen, MOF's hebben het grootste interne oppervlak van alle bekende materialen, en bieden een levensechte impact die net zo belangrijk is als het filteren van giftige chemicaliën door een beschermend masker.

Universitair hoofddocent Hill maakt gebruik van de knowhow van ingenieurs om de wetenschap van MOF's toepasbaar te maken op bruikbare producten, en de 20 jaar oude MOFs-technologie wordt nu opgeschaald om tot 15 kg van het materiaal in pelletvorm te produceren - een wereldwijde primeur.

"Niemand anders ter wereld doet dit soort fundamentele wetenschap gecombineerd met procestechnologie op schaal op MOF's, " zegt Monash's hoofd chemische technologie, Professor Mark Banaszak Holl. "Technische processen toepassen op de chemie van MOF's met gebruikmaking van de faciliteiten van CSIRO, de Australische Synchrotron en het Melbourne Centre for Nanofabrication, allemaal op korte loopafstand van elkaar, is iets dat nergens anders ter wereld verkrijgbaar is. Deze gezamenlijke afspraak, op deze specifieke locatie, geeft Matthew de mogelijkheid om MOF-toepassingen op unieke wijze na te streven, zoals de verbeterde gasmaskerbus, zeer succesvol."

Te klein om niet te coördineren

De gezamenlijke benoeming maakt het mogelijk om middelen te bundelen binnen een beperkt lokaal ecosysteem. "Australië is zo'n klein innovatiesysteem dat we niet kunnen hebben dat organisaties elkaar onderbieden, ", zegt universitair hoofddocent Hill. "Vergeleken met wie we wereldwijd concurreren, we zijn een heel klein land, en het is veel beter om simpelweg onze beperkte middelen te combineren."

"Matthew had zijn ongelooflijke onderzoek naar MOF's niet kunnen doen die ergens geïsoleerd op een afdeling voor chemische technologie zaten, " zegt professor Banaszak Holl.

"En het zou ook onmogelijk zijn geweest om het puur in CSIRO te doen, vanwege hun industriefocus. Dat is de kracht van dit soort gezamenlijke arrangementen die in deze specifieke technische faculteit worden aangeboden. Het is zeer uniek geplaatst." Vanuit het perspectief van CSIRO, nauwe samenwerking met Monash geeft het directe toegang tot hoogwaardige Ph.D. en postdoctorale studenten, waardoor het beter commerciële oplossingen kan leveren.

"Voor CSIRO, deze samenwerking is ideaal, omdat het zowel de diepgaande studie als de commerciële verkenning van deze opwindende materialen mogelijk maakt, " zegt Dr. John Tsanaktsidis, de onderzoeksdirecteur van het Advanced Fiber and Chemical Industries (AFCI) -programma van CSIRO Manufacturing.

Opleiden en creëren van toekomstige industrie

Een ander project met duidelijke betekenis, met behulp van MOF's koolstofdioxide uit de lucht halen, werkt ook zijn weg naar de markt.

Dr. Munir Sadiq, die een Ph.D. project onder de gezamenlijke supervisie van universitair hoofddocent Hill en professor Kiyonori Suzuki van Monash's Department of Materials Science and Engineering, magnetische nanodeeltjes gecombineerd met MOF's om de afvang en afgifte van CO2 tegen de helft van de huidige kosten aan te tonen. Hij werkt nu in een team aan een prototype dat veel belangstelling trekt.

"Ik gebruik momenteel nog steeds de faciliteiten van CSIRO om de laboratoriumexperimenten uit te voeren die nodig zijn om te bewijzen dat de technologie 100 procent commercieel levensvatbaar is, " zegt dr. Sadiq.

Als internationale student uit Nigeria, hij is lovend over zijn ervaring binnen het samenwerkende en ondersteunende netwerk. "Zonder de gezamenlijke afspraak, het is hoogst onwaarschijnlijk dat deze twee onderzoeksgebieden samen zouden zijn gekomen om een ​​project als dit mogelijk te maken, " hij zegt.

Technologisch ondernemerschap

Ondanks de vooruitgang, Universitair hoofddocent Hill is van mening dat Australië nog steeds langzaam zijn capaciteit opbouwt om dit soort technologisch ondernemerschap te bevorderen. Het land heeft de juiste mensen om het te laten gebeuren, waaronder Chief Scientist Alan Finkel (ook een zeer succesvolle zakelijke innovator), CSIRO CEO Larry Marshall (beschreven als een "serie-ondernemer"), zelfs premier Malcolm Turnbull, die vele jaren als technologie-ondernemer heeft gewerkt voordat hij de federale politiek inging.

In de onderzoeks- en ontwikkelingsruimte, Universitair hoofddocent Hill heeft één belangrijke aanbeveling. "Universiteiten dringen erop aan dat mensen zich met de industrie bezighouden. Dus ik zou tegen iedereen die wil luisteren zeggen:doe het niet op een manier die CSIRO ondermijnt, want dat is een nulsomspel voor het land. We hebben geen twee mensen nodig die op dezelfde deur kloppen en om hetzelfde vragen. Hoewel het de winst van een organisatie tijdelijk kan helpen, het neemt het rechtstreeks van de andere af - die waarschijnlijk toch in de gang in hetzelfde gebouw is."