Projekt łączy syntezę materiałów chemicznych, teorię i nanonaukę. Naukowcy chcą położyć podwaliny pod kolejną generację technologii membranowych i wspólnie opracować prawdziwy „game changer” w technologii separacji. Celem jest opracowanie nowych koncepcji membran, które zapewnią bezprecedensową wydajność urządzeń energetycznych, takich jak ogniwa paliwowe, generatory energii osmotycznej i baterie. „Udało nam się opracować ultracienkie membrany, tj. o grubości zaledwie 10-50 nanometrów, które znacznie przewyższają konwencjonalną technologię pod względem selektywności i wydajności. Oprócz zwiększonej wydajności energetycznej, pozwalają one również na separację podobnych cząstek, takich jak izotopy wodoru” – wyjaśnia Heine. „W tym celu wykorzystujemy nasze nowo opracowane heterostruktury polimerowe 2D, które zawierają atomowo precyzyjne pory w kształcie lejka z gradientami elektrostatycznymi”. Heterostruktury polimerowe 2D obiecują rewolucyjne właściwości, które czynią je idealnymi do selektywnego i jednokierunkowego transportu jonów: są niezwykle cienkie, mają precyzyjny rozmiar porów i wysoką funkcjonalność. Dlatego też są one w centrum wysiłków projektu i oczekuje się, że w trakcie projektu wykażą, że nie tylko wyróżniają się w laboratorium – ale także zapewniają solidne wyniki na większą skalę.

Wraz z innymi zespołami HZDR, Heine prowadzi badania nad chemią syntetycznych materiałów dwuwymiarowych, na przykład w ramach Centrum Badań Współpracy 1415 Niemieckiej Fundacji Badawczej, które zostało uruchomione w 2020 roku i przedłużone w 2024 roku.