De Australische industrieën hebben een keerpunt bereikt. Met oude industrieën op weg naar buiten, de grootste uitdaging voor de Australische productiesector is om van een goedkoop massaproductiemodel over te stappen naar een model dat nichemarkten exploiteert en waarde toevoegt aan de wereldwijde toeleveringsketen.

Onderzoeksgedreven technologische vooruitgang is een essentieel onderdeel van dat proces. Door voort te bouwen op de natuurlijke voordelen van het land, zoals mineralen en energiebronnen, dit soort vooruitgang kan opwindende, duurzame industrieën. Het perfecte voorbeeld is grafeen.

grafeen, je zult het gehoord hebben, is een opmerkelijk materiaal:het is extreem licht en sterk, kan die sterkte aan andere materialen verlenen en heeft een betere elektrische geleidbaarheid dan koper; alle kwaliteiten die in losse vellen worden gevonden, een miljoen keer dunner dan een mensenhaar. Het zou geen verrassing moeten zijn, dan, dat dit materiaal het potentieel heeft om veel hightechindustrieën op hun kop te zetten.

Wat biedt de stof precies? Benoemen, maar een paar:

• krachtiger, sneller opladende batterijen
• drastisch verbeterde gegevensopslag
• veel efficiëntere zonnecellen
• lichtere en sterkere auto's, boten en vliegtuigen.

Het potentieel van dit 'supermateriaal' is zo groot dat de Europese Unie van plan is de komende tien jaar 1,35 miljard dollar uit te geven om grafeen van het laboratorium naar commerciële producten te brengen.

Het grootste huidige obstakel voor het wijdverbreide gebruik ervan is het genereren van voldoende hoeveelheden grafeen van hoge kwaliteit tegen lage kosten voor industriële toepassingen.

Afzonderlijke grafeenvellen van grafiet (de "pad" naar het "papier" van grafeen) lijkt gemakkelijk te zijn - de twee Engelse natuurkundigen die in 2010 de Nobelprijs voor het isoleren van grafeen wonnen, deden dit met plakband, herhaaldelijk splitsen van grafietvlokken totdat ze een enkele grafeenlaag kregen - maar dit type mechanische exfoliatie is niet schaalbaar, en onbetaalbaar.

Een alternatieve benadering voor het mechanisch scheiden van de grafeenlagen in grafiet is om de eigenschappen van de grafeenlagen in het grafiet chemisch te veranderen, zodat ze niet langer aan elkaar willen kleven en kunnen worden gedispergeerd in water (of een ander oplosmiddel).

De resulterende grafeenoxidelagen kunnen vervolgens weer worden omgezet in losse grafeenvellen.

Grafeenwater- en oplosmiddeldispersies kunnen op verschillende manieren op oppervlakken worden gecoat of in mengsels zoals kunststoffen worden gebruikt om composieten te vormen, beide industrieel schaalbare processen.

Wat heeft dit te maken met Australische fabrikanten?

In 2012, het grootste deel van het wereldwijde aanbod van grafiet kwam uit China, Indië en Brazilië, China produceert 70% (hoewel zijn reserves uitgeput raken).

In Australië, grafiet is sinds 1910 met onregelmatige tussenpozen gewonnen op het schiereiland Eyre in Zuid-Australië, maar in de afgelopen 18 maanden is er een golf van nieuwe grafietvondsten van erts van hoge kwaliteit geweest.

Strategic Graphite Limited zal de historische Uley-mijn in de regio Lower Eyre Peninsula in 2014 heropenen en de enige operationele grafietmijn in Australië worden.

Hoewel deze mijn tot 50 mensen zal tewerkstellen in de staat die het meest wordt getroffen door het dreigende verlies van grote werkgevers, zoals de meeste andere mijnbouwproducten in Australië, het grafiet zal naar de kust worden gestuurd om een ​​aanzienlijke toegevoegde waarde te krijgen door opname in smeermiddelen, batterijen, remvoeringen enzovoort, niet alleen financieel gewin verbeuren, maar verdere werkgelegenheid en nieuwe industrieën.

Dus, Australië heeft een uitstekende hoogwaardige grondstof (grafiet)voorraad en de technologie en expertise om van die grondstof een hightech materiaal te maken.

Wat nu nodig is, is een afstemming van vaardigheden en middelen die deze kansen kunnen omzetten in een levensvatbare Australische productie-operatie.

De te behalen winst is enorm. Conversie van Zuid-Australisch grafiet naar grafeen heeft het potentieel om de waarde van de grondstof te verhogen van US $ 2 000/ton voor grafiet tot ten minste US $ 1, 000, 000/ton voor grafeen, tegen een prijs die vergelijkbaar is met of lager is dan veel van de edele metalen die zouden kunnen worden vervangen door grafeen in elektronische apparaten.

Stel je de toegevoegde waarde voor van het stoppen van een paar milligram grafeen in de condensatoren of batterijen van de 1,1 miljard mobiele telefoons die jaarlijks wereldwijd worden geproduceerd. In elk van die stadia, werkgelegenheid toeneemt.

Vorige maand, het ARC Centre of Excellence for Electromaterials Science werd voor zeven jaar opnieuw gefinancierd. Een deel van die financiering zal worden gebruikt voor de ontwikkeling van nieuwe fabricageprotocollen en nieuwe toepassingen van grafeen in energie en medische bionica, evenals diagnostiek en zachte robotica.

Hoezeer dit ook het commerciële potentieel van het materiaal zal vergroten, wat echt nodig is, is een financieel en zakelijk kader dat onderzoekers en ontwikkelaars in staat stelt samen te werken met mensen die bekwaam zijn in de kunst van bedrijfsontwikkeling.

Momenteel, de mechanismen in de Australische financieringssector die commercieel onderzoek ondersteunen, helpen bestaande bedrijven, maar niet de oprichting van nieuwe ondernemingen.

Het vinden van manieren om dergelijke ondernemingen te financieren is van cruciaal belang in een land dat gezegend is met enorme middelen zoals grafiet en buitengewone jonge onderzoekers. Maar de empowerment van die jonge onderzoekers om de zakelijke en ondernemersvaardigheden te ontwikkelen om onze productietoekomst te creëren, is ook essentieel.

De laatste federale regering heeft meer dan A$ 3 miljard toegezegd om een ​​noodlijdende productiesector over een periode van tien jaar in stand te houden. De Europese Unie, anderzijds, heeft een derde daarvan toegewijd aan het creëren van opwindende nieuwe producten en bijbehorende productie-industrieën op basis van slechts één materiaal. Welke aanpak past bij jou?

Dit verhaal is gepubliceerd met dank aan The Conversation (onder Creative Commons-Attribution/No derivaten).