Il Nuovo Dispositivo A Micro LED Della Northwestern University Apre Nuove Frontiere Nelle Neuroscienze Ed Espande Le Applicazioni Non-Display

Recentemente, un team di ricerca della Northwestern University ha ottenuto un nuovo successo nel campo delle neuroscienze, con i loro risultati pubblicati sulla rivista accademica Nature Neuroscience. Hanno sviluppato un dispositivo minuscolo e flessibile basato sulla tecnologia Micro LED array che può bypassare i percorsi sensoriali naturali del corpo e inviare segnali direttamente al cervello. A differenza delle tradizionali interfacce cervello-computer, questo dispositivo delle dimensioni di un francobollo—integrato con 64 Micro LED—non ha bisogno di essere impiantato in profondità nel tessuto cerebrale; invece, viene posizionato sotto il cuoio capelluto e sopra il cranio. In modo non invasivo, emette precisi impulsi di luce che penetrano le ossa per attivare specifici gruppi di neuroni nella corteccia cerebrale. Controllando in tempo reale l'intensità, la frequenza e la tempistica di ogni LED, i ricercatori possono generare modelli di stimolazione quasi innumerevoli per simulare l'attività della rete neurale distribuita della corteccia cerebrale durante le reali esperienze sensoriali, piuttosto che semplicemente attivare i neuroni locali. Negli esperimenti sui topi geneticamente modificati, sensibili alla luce, i roditori hanno imparato rapidamente a interpretare questi segnali luminosi come istruzioni significative e a prendere decisioni di conseguenza, completando con successo una serie di complessi compiti comportamentali senza il coinvolgimento del tatto, della vista o dell'udito. Il team di ricerca ha dichiarato che questa nuova tecnologia dovrebbe essere applicata in scenari medici come il feedback sensoriale protesico, la regolazione del dolore, la riabilitazione neurologica e gli arti robotici controllati dal cervello in futuro.

A lungo considerata la tecnologia di visualizzazione di ultima generazione dopo l'OLED—utilizzata nella produzione di schermi di TV, smartwatch e occhiali AR—Micro LED ha dimostrato anche un enorme potenziale applicativo in campi non di visualizzazione, grazie alle sue caratteristiche tra cui dimensioni ultra-piccole, alta integrazione, velocità di risposta a livello di nanosecondi, eccellente stabilità e durata, e lunghezze d'onda della luce regolabili, come dimostrato dall'ultima ricerca della Northwestern University. Nel campo del monitoraggio della salute biomedica, la comunità accademica globale ha condotto una varietà di studi medici utilizzando la tecnologia Micro LED. Ad esempio, il Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) ha sviluppato un cerotto indossabile composto da array Micro LED flessibili, che stimola le cellule dei follicoli piliferi attraverso l'irradiazione Micro LED a luce rossa per promuovere significativamente la rigenerazione dei capelli; un team di ricerca congiunto dell'Università di Göttingen e dell'Università di Friburgo in Germania ha sviluppato un impianto cocleare ottico basato sulla tecnologia Micro LED—rispetto agli impianti cocleari a stimolazione elettrica tradizionali, la stimolazione luminosa può attivare in modo più preciso specifici nervi uditivi nella coclea, migliorando così significativamente la risoluzione della frequenza del suono degli individui con problemi di udito; i ricercatori dell'École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in Svizzera hanno utilizzato impianti Micro LED flessibili attaccati direttamente ai siti di lesioni del midollo spinale e, attraverso una precisa stimolazione elettro-ottica, hanno attivato specifici circuiti neurali per aiutare i topi paralizzati a recuperare la capacità di camminare, fornendo nuove idee per il trattamento delle lesioni del midollo spinale negli umani; inoltre, la Yonsei University in Corea del Sud, l'Istituto di Ottica, Meccanica Fine e Fisica di Changchun dell'Accademia Cinese delle Scienze e l'Università di Washington hanno anche applicato la tecnologia Micro LED nell'accelerazione della guarigione delle ferite, nel monitoraggio dei farmaci in vivo, nel monitoraggio dell'ossigeno nel sangue e del flusso sanguigno, ecc.

Nel campo delle comunicazioni ottiche, lo sviluppo di Micro LED sta accelerando rapidamente ed è considerato un focus chiave delle sue future applicazioni non di visualizzazione. Secondo il 2025 Micro LED Display and Non-display Application Market Analysis report di TrendForce, con la crescente domanda di data center, Micro LED, come sorgente di interconnessione ottica, presenta i vantaggi di un basso consumo energetico, una maggiore densità di trasmissione dati e una migliore stabilità termica, e si prevede che otterrà supporto di risorse per guidare il progresso tecnologico e aumentare la domanda di chip in futuro. Recentemente, Mersen Technology, un'azienda di connessioni ad alta velocità, ha dichiarato di essere ottimista sullo sviluppo di Active LED Cables (ALC) basati su Micro LED nel campo dei data center, ha fornito campioni ai clienti e prevede di produrre in serie le tecnologie correlate nel 2027. Nella comunità accademica in patria e all'estero, sono in corso continue ricerche sulle capacità di comunicazione ottica di Micro LED, con direzioni di ricerca tra cui la ricezione di energia solare Li-Fi, il posizionamento del segnale a livello di centimetri in ambienti interni, la comunicazione di sciami di droni subacquei, ecc.

Inoltre, la tecnologia Micro LED può essere applicata anche nei campi della rilevazione sensoriale e industriale, come il riconoscimento facciale 3D a luce strutturata, l'illuminazione a luce strutturata per microscopio, i test non distruttivi industriali, la litografia senza maschera, i motori di stampa 3D ad alta precisione, ecc.