Nachricht vom 7. November 2024

Synergy Grant des Europäischen Forschungsrates für Thomas Heine

Deutsch-niederländisches Forschungskonsortium erhält zehn Millionen Euro

CASUS-Gastwissenschaftler Prof. Thomas Heine ist Teil des Projekts „2DPolyMembrane“, das mit dem eingeworbenen Geld ultradünne neue Membranen entwickeln will. Sie sollen Trennverfahren unseres täglichen Lebens besser und effizienter machen, von der Arzneimittelentwicklung und -reinigung, der Reinigung von Abwässern bis hin zur Trennung des Stofftransports in Brennstoffzellen. Heine ist seit 2018 Professor für Theoretische Chemie an der Technischen Universität Dresden und Wissenschaftler am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). Seit 2023 ist er Gastprofessor am Center for Advanced Systems Understanding CASUS in Görlitz, dem HZDR-Institut für datenintensive Systemforschung.

Neben Heine gehören Xinliang Feng vom Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle (Saale) sowie Grégory Schneider von der Universität Leiden, Niederlande, zu den federführenden Köpfen des „2DPolyMembrane“-Projekts. Mit den Synergy Grants fördert der Europäische Forschungsrat (ERC / European Research Council) Teams von zwei bis vier Fachleuten an unterschiedlichen Standorten. Damit werden Projekte unterstützt, die durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit zu „Fortschritten an den Grenzen des Wissens führen“. Die Auszeichnung ist mit einer Förderung von bis zu zehn Millionen Euro über einen Zeitraum von sechs Jahren verbunden. Für die aktuelle Ausschreibung hat der ERC 548 Anträge erhalten. 57 Projekte wurden für eine Förderung ausgewählt. Für sie schüttet der Europäische Forschungsrat 571 Millionen Euro aus.

Das Projekt verbindet chemische Materialsynthese, Theorie und Nanowissenschaften. Die Forscher möchten den Grundstein für die nächste Generation von Membrantechnologien legen und gemeinsam einen echten „Gamechanger“ der Trenntechnik entwickeln. Das Ziel sind neue Membrankonzepte, die eine noch nie dagewesene Leistung für Energiegeräte wie Brennstoffzellen, osmotische Stromgeneratoren und Batterien ermöglichen.

„Es ist uns gelungen, ultradünne, also nur 10 bis 50 Nanometer dicke, Membrane zu entwickeln, die herkömmlicher Technologie in Selektivität und Effizienz deutlich überlegen sind. Neben einer gesteigerten Energieeffizienz erlauben sie eine Separation auch von ähnlichen Partikeln, beispielsweise von Wasserstoffisotopen“, erläutert Heine. „Dazu verwenden wir unsere neu entwickelten 2D-Polymer-Heterostrukturen, die atomar präzise trichterförmige Poren mit elektrostatischen Gradienten enthalten.“ 2D-Polymer-Heterostrukturen versprechen revolutionäre Eigenschaften, die sie ideal für den selektiven und unidirektionalen Ionentransport machen: sie sind extrem dünn, haben eine präzise Porengröße und eine hohe Funktionalität. Sie stehen daher im Mittelpunkt der Anstrengungen und sollen im Laufe des Projekts zeigen, dass sie nicht nur im Labor brillieren – sondern auch im größeren Maßstab robust Ergebnisse liefern.

Mit anderen HZDR-Teams erforscht Heine zum Beispiel im Rahmen des 2020 gestarteten und 2024 verlängerten Sonderforschungsbereichs 1415 der Deutschen Forschungsgemeinschaft die Chemie synthetischer zweidimensionaler Materialien.

Weitere Informationen:

Dr. Martin Laqua | Referent Kommunikation, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Center for Advanced Systems Understanding (CASUS) am HZDR
Mobil: +49 1512 807 6932 | E-Mail: m.laqua@hzdr.de