建筑工程学院青年教师吕朝锋参与的注射式LED的研究成果于2013年4月11日在美国《科学》杂志在线发表,论文题目为《Injectable, Cellular-Scale Optoelectronics with Applications for Wireless Optogenetics》,新华社和《都市快报》对此进行了专访报道。在国内一直从事道路工程和隧道LED照明系统热管理研究的吕朝锋,受我校“新星计划”资助在美国西北大学土木与环境工程系做访问研究期间,负责实施了注射式LED在动物大脑中工作时的温度控制和热管理设计。
以往将电子器件植入大脑的研究都陷入了大面积脑组织损伤的困境。此次的注射式LED器件非常柔软且细小,只有头发丝直径的五分之一,最重要的是LED在大脑内工作时,周围脑组织的温度升高不到0.1摄氏度,基本上不会造成脑细胞坏死和脑组织损伤,这是以往研究一直未突破的瓶颈。注射式LED器件通过大脑外部的无线电装置接收信号,调节LED的发光方式并刺激神经元释放多巴胺和其他神经递质,从而控制和干扰动物的行为模式。美、中、韩三国研究人员经过一年多的研究完成了上述工作。注射式LED器件与深部脑组织的直接集成,将有助于脑神经研究人员更深入地探索研究大脑的内部结构和工作模式,未来在帮助诊断甚至治疗老年痴呆症、神经焦虑、抑郁症等神经性病症方面有潜在的应用价值。

引用吕朝锋在接受都市快报的采访:“看似道路工程研究与这个课题风马牛不相及,其实道路工程研究中的材料和结构力学以及传热学等方面的知识储备,恰恰适用于控温这个问题”。这一成果表明,加强多学科交叉与融合是催生原创性科研成果的重要途径之一。