Le industrie australiane hanno raggiunto un punto di svolta. Con le vecchie industrie in via di estinzione, la sfida più grande del settore manifatturiero australiano è passare da un modello di produzione di massa a basso costo a uno che sfrutti mercati di nicchia e aggiunga valore alla catena di approvvigionamento globale.

I progressi tecnologici guidati dalla ricerca sono una parte essenziale di tale processo. Basandosi sui vantaggi naturali del paese, come risorse minerarie ed energetiche, questo tipo di progresso può favorire eccitanti, industrie sostenibili. L'esempio perfetto è il grafene.

Grafene, avrai sentito, è un materiale straordinario:è estremamente leggero e resistente, può conferire quella forza ad altri materiali e ha una migliore conduttività elettrica rispetto al rame; tutte qualità che si trovano in fogli singoli un milione di volte più sottili di un capello umano. Non dovrebbe essere una sorpresa, poi, che questo materiale ha il potenziale per capovolgere molte industrie high-tech.

Cosa offre esattamente la sostanza? Per nominare, ma alcuni:

• più potente, batterie a ricarica più rapida
• archiviazione dei dati notevolmente migliorata
• celle solari molto più efficienti
• automobili più leggere e robuste, barche e aerei.

Il potenziale di questo "super materiale" è così grande che l'Unione Europea intende spendere 1,35 miliardi di dollari nei prossimi dieci anni per portare il grafene dal laboratorio ai prodotti commerciali.

Il più grande ostacolo attuale al suo uso diffuso è la generazione di quantità sufficienti di grafene di alta qualità a basso costo per applicazioni industriali.

Staccare i singoli fogli di grafene dalla grafite (il "tampone" alla "carta" di grafene) sembrerebbe facile:i due fisici inglesi che hanno vinto il premio Nobel 2010 per l'isolamento del grafene lo hanno fatto usando lo scotch, spaccando ripetutamente scaglie di grafite fino a ottenere un singolo strato di grafene, ma questo tipo di esfoliazione meccanica non è scalabile, e proibitivo.

Un approccio alternativo alla separazione meccanica degli strati di grafene nella grafite consiste nel modificare chimicamente le proprietà degli strati di grafene nella grafite in modo che non vogliano più aderire e possano essere dispersi in acqua (o in qualche altro solvente).

Gli strati di ossido di grafene risultanti possono quindi essere riconvertiti in singoli fogli di grafene.

Le dispersioni di acqua e solvente di grafene possono essere rivestite su superfici attraverso una vasta gamma di mezzi o utilizzate in miscele come la plastica per formare compositi, entrambi i processi scalabili industrialmente.

Cosa c'entra questo con i produttori australiani?

Nel 2012, la maggior parte della fornitura globale di grafite proveniva dalla Cina, India e Brasile, con la Cina che produce il 70% (anche se le sue riserve si stanno esaurendo).

In Australia, la grafite è stata estratta a intervalli irregolari nella penisola di Eyre nell'Australia meridionale dal 1910, ma negli ultimi 18 mesi c'è stata un'ondata di nuove scoperte di grafite di minerale di alta qualità.

Strategic Graphite Limited riaprirà la storica miniera di Uley nella regione della Lower Eyre Peninsula nel 2014 e diventerà l'unica miniera di grafite operativa in Australia.

Sebbene questa miniera impiegherà fino a 50 persone nello stato più colpito dall'imminente perdita di importanti datori di lavoro, come la maggior parte degli altri prodotti minerari in Australia, la grafite sarà inviata in mare aperto per essere sostanzialmente a valore aggiunto mediante incorporazione nei lubrificanti, batterie, guarnizioni dei freni e così via, perdendo non solo il guadagno finanziario, ma ulteriore occupazione e nuove industrie.

Così, L'Australia ha un'eccellente fornitura di materie prime di alta qualità (grafite) e la tecnologia e l'esperienza per trasformare quella materia prima in un materiale ad alta tecnologia.

Ciò che ora è necessario è un allineamento di competenze e risorse che possa trasformare queste opportunità in un'operazione di produzione australiana praticabile.

I guadagni da ottenere sono enormi. La conversione della grafite del Sud Australia in grafene ha il potenziale per aumentare il valore della merce da 2 dollari USA. 000/tonnellata per la grafite ad almeno 1 USD 000, 000/tonnellata per il grafene, ad un costo simile o inferiore a molti dei metalli preziosi che potrebbero essere sostituiti dal grafene nei dispositivi elettronici.

Immagina il valore aggiunto nel mettere pochi milligrammi di grafene nei condensatori o nelle batterie degli 1,1 miliardi di telefoni cellulari prodotti ogni anno nel mondo. In ciascuna di queste fasi, l'occupazione aumenta.

Lo scorso mese, il Centro di Eccellenza ARC per la Scienza degli Elettromateriali è stato rifinanziato per sette anni. Alcuni di questi finanziamenti saranno utilizzati per lo sviluppo di nuovi protocolli di fabbricazione e nuovi usi del grafene nell'energia e nella bionica medica, nonché nella diagnostica e nella robotica morbida.

Per quanto ciò aumenterà il potenziale commerciale del materiale, ciò di cui c'è veramente bisogno è un quadro finanziario e commerciale che permetta a ricercatori e sviluppatori di lavorare con coloro che sono esperti nell'arte dello sviluppo del business.

Attualmente, i meccanismi nel settore dei finanziamenti australiani che forniscono sostegno alla ricerca commerciale aiutano le imprese esistenti, ma non la creazione di nuove imprese.

Trovare modi per finanziare tali iniziative è fondamentale in un paese che è benedetto da enormi risorse come la grafite e da straordinari giovani ricercatori. Ma è essenziale anche la capacità di quei giovani ricercatori di sviluppare le capacità imprenditoriali e imprenditoriali per creare il nostro futuro produttivo.

L'ultimo governo federale ha impegnato più di 3 miliardi di dollari australiani per mantenere un settore manifatturiero in difficoltà per un periodo di dieci anni. L'Unione Europea, d'altra parte, ne ha impegnato un terzo per creare nuovi prodotti entusiasmanti e industrie manifatturiere associate basate su un solo materiale. Quale approccio ha senso per te?

Questa storia è pubblicata per gentile concessione di The Conversation (sotto Creative Commons-Attribuzione/Nessun derivato).