IEEE веб-сајт поставља колачиће на ваш уређај како би вам пружио најбоље корисничко искуство. Коришћењем нашег веб-сајта, пристајете на постављање ових колачића. Да бисте сазнали више, прочитајте нашу Политику приватности.
Водећи стручњаци за РФ дозиметрију анализирају бол од 5G зрачења и разлику између изложености и дозе
Кенет Р. Фостер има деценије искуства у проучавању радиофреквентног (РФ) зрачења и његових ефеката на биолошке системе. Сада је коаутор новог истраживања на ову тему са још два истраживача, Марвином Зискином и Квирином Балзаном. Заједно, њих тројица (сви редовни IEEE стипендисти) имају више од једног века искуства на овој теми.
Истраживање, објављено у фебруару у часопису „Међународни часопис за истраживање животне средине и јавно здравље“, осврнуло се на протеклих 75 година истраживања процене изложености РФ таласима и дозиметрије. У њему, коаутори детаљно описују колико је област напредовала и зашто је сматрају научном причом о успеху.
IEEE Spectrum је разговарао путем имејла са професором емеритусом Фостером са Универзитета у Пенсилванији. Желели смо да сазнамо више о томе зашто су студије процене изложености РФ-у толико успешне, шта чини РФ дозиметрију тако тешком и зашто забринутост јавности због здравља и бежичног зрачења никада не нестаје.
За оне који нису упознати са разликом, која је разлика између изложености и дозе?
Кенет Фостер: У контексту РФ безбедности, изложеност се односи на поље изван тела, а доза се односи на енергију апсорбовану унутар телесног ткива. Оба су важна за многе примене - на пример, истраживање медицине, здравља на раду и безбедности потрошачке електронике.
„За добар преглед истраживања о биолошким ефектима 5G, погледајте чланак [Кена] Карипидиса, који је пронашао 'нема коначних доказа да су РФ поља ниског нивоа изнад 6 GHz, попут оних које користе 5G мреже, штетна по људско здравље'.“ -- Кенет Р. Фостер, Универзитет у Пенсилванији
Фостер: Мерење РФ поља у слободном простору није проблем. Прави проблем који се јавља у неким случајевима је велика варијабилност изложености РФ. На пример, многи научници истражују нивое РФ поља у окружењу како би се позабавили проблемима јавног здравља. Узимајући у обзир велики број РФ извора у окружењу и брзо опадање РФ поља из било ког извора, ово није лак задатак. Прецизна карактеризација индивидуалне изложености РФ пољима је прави изазов, барем за неколико научника који покушавају да то ураде.
Када сте ви и ваши коаутори написали чланак за IJERPH, да ли вам је циљ био да истакнете успехе и дозиметријске изазове студија процене изложености? Фостер: Наш циљ је да укажемо на изузетан напредак који је истраживање процене изложености постигло током година, што је додало много јасноће проучавању биолошких ефеката радиофреквентних поља и покренуло велики напредак у медицинској технологији.
Колико је инструментација у овим областима побољшана? Можете ли ми рећи који су вам алати били доступни на почетку каријере, на пример, у поређењу са оним што је доступно данас? Како побољшани инструменти доприносе успеху процена изложености?
Фостер: Инструменти који се користе за мерење РФ поља у истраживањима здравља и безбедности постају све мањи и снажнији. Ко би пре неколико деценија помислио да ће комерцијални теренски инструменти постати довољно робусни да се могу донети на радно место, способни да мере РФ поља довољно јака да изазову опасност на раду, а опет довољно осетљиви да мере слаба поља са удаљених антена? Истовремено, одредити прецизан спектар сигнала да би се идентификовао његов извор?
Шта се дешава када бежична технологија пређе у нове фреквентне опсеге - на пример, милиметарске и терахерцне таласе за мобилне телефоне или 6 GHz за Wi-Fi?
Фостер: Поново, проблем има везе са сложеношћу ситуације изложености, а не са инструментима. На пример, високопојасне 5G ћелијске базне станице емитују вишеструке зраке који се крећу кроз простор. Због тога је тешко квантификовати изложеност људима у близини ћелијских локација како би се потврдило да је изложеност безбедна (као што скоро увек јесте).
„Лично сам више забринут због могућег утицаја превише времена проведеног испред екрана на развој детета и питања приватности.“ – Кенет Р. Фостер, Универзитет у Пенсилванији
Ако је процена изложености решен проблем, шта чини скок у тачној дозиметрији толико тешким? Шта прво чини толико једноставнијим од другог?
Фостер: Дозиметрија је изазовнија од процене изложености. Генерално не можете уметнути РФ сонду у нечије тело. Постоји много разлога зашто би вам ове информације могле бити потребне, као што је случај код хипертермијских третмана за лечење рака, где се ткиво мора загрејати до прецизно одређених нивоа. Премало загревања неће бити терапијске користи, превише загревања ће опећи пацијента.
Можете ли ми рећи више о томе како се данас ради дозиметрија? Ако не можете убацити сонду у нечије тело, шта је следећа најбоља ствар?
Фостер: У реду је користити старомодне РФ метре за мерење поља у ваздуху у разне сврхе. То је наравно случај са радом на заштити на раду, где је потребно мерити радиофреквентна поља која се јављају на телима радника. За клиничку хипертермију, можда ћете и даље морати да вежете пацијенте термалним сондама, али је рачунарска дозиметрија значајно побољшала тачност мерења термичких доза и довела је до важног напретка у технологији. За студије РФ биолошких ефеката (на пример, коришћење антена постављених на животињама), кључно је знати колико се РФ енергије апсорбује у телу и где иде. Не можете само махати телефоном испред животиње као извора изложености (али неки истраживачи то раде). За неке велике студије, као што је недавна студија Националног токсиколошког програма о доживотној изложености РФ енергији код пацова, не постоји права алтернатива рачунарској дозиметрији.
Зашто мислите да постоји толико сталних забринутости због бежичног зрачења да људи мере нивое код куће?
Фостер: Перцепција ризика је сложена ствар. Карактеристике радио зрачења често изазивају забринутост. Не можете га видети, не постоји директна веза између изложености и различитих ефеката због којих се неки људи брину, људи имају тенденцију да мешају радиофреквентну енергију (нејонизујућу, што значи да су њени фотони преслаби да би прекинули хемијске везе) са јонизујућом X-зрачењем итд. Зрачење (заиста опасно). Неки верују да су „превише осетљиви“ на бежично зрачење, иако научници нису успели да демонстрирају ову осетљивост у правилно слепим и контролисаним студијама. Неки људи се осећају угрожено свеприсутним бројем антена које се користе за бежичну комуникацију. Научна литература садржи многе извештаје различитог квалитета везане за здравље кроз које се може пронаћи застрашујућа прича. Неки научници верују да заиста може постојати здравствени проблем (иако је здравствена агенција открила да немају много забринутости, али је рекла да је потребно „више истраживања“). Листа се наставља.
Процене изложености играју улогу у томе. Потрошачи могу купити јефтине, али веома осетљиве РФ детекторе и истражити РФ сигнале у свом окружењу, којих има много. Неки од ових уређаја „кликћу“ док мере радиофреквентне импулсе са уређаја као што су Wi-Fi приступне тачке и звучаће као Гајгеров бројач у нуклеарном реактору за цео свет. застрашујуће. Неки РФ мерачи се такође продају за лов на духове, али ово је другачија примена.
Прошле године, Британски медицински журнал објавио је позив да се обустави имплементација 5Г мреже док се не утврди безбедност технологије. Шта мислите о овим позивима? Да ли мислите да ће помоћи у информисању дела јавности који је забринут о здравственим ефектима изложености РФ зрачењу или ће изазвати већу забуну? Фостер: Позивате се на чланак [епидемиолога Џона] Франка, и ја се не слажем са већином тога. Већина здравствених агенција које су прегледале научне податке једноставно су позвале на додатна истраживања, али барем једна - холандски здравствени одбор - позвао је на мораторијум на имплементацију високопојасног 5Г мреже док се не спроведу додатна истраживања безбедности. Ове препоруке ће сигурно привући пажњу јавности (иако и ХЦН сматра да је мало вероватно да постоје било какве здравствене забринутости).
У свом чланку, Франк пише: „Нове снаге лабораторијских студија указују на деструктивне биолошке ефекте РФ-ЕМФ [радиофреквентних електромагнетних поља].“
То је проблем: у литератури постоје хиљаде студија о биолошким ефектима РФ. Крајње тачке, релевантност за здравље, квалитет студије и нивои изложености знатно су варирали. Већина њих је пријавила неку врсту ефекта, на свим фреквенцијама и свим нивоима изложености. Међутим, већина студија је била у значајном ризику од пристрасности (недовољна дозиметрија, недостатак заслепљивања, мала величина узорка итд.) и многе студије су биле нескладне са другима. „Нове снаге истраживања“ немају много смисла за ову нејасну литературу. Френк би требало да се ослони на пажљивије испитивање од стране здравствених агенција. Оне доследно нису успеле да пронађу јасне доказе о штетним ефектима амбијенталних РФ поља.
Френк се жалио на недоследност у јавној дискусији о „5G“ – али је направио исту грешку тиме што није поменуо фреквентне опсеге када је говорио о 5G. У ствари, нископојасни и средњопојасни 5G ради на фреквенцијама блиским тренутним ћелијским опсезима и не чини се да представља нове проблеме изложености. Високопојасни 5G ради на фреквенцијама нешто испод ммТаласног опсега, почевши од 30 GHz. Мало је студија о биолошким ефектима у овом фреквентном опсегу, али енергија једва продире кроз кожу, а здравствене агенције нису изразиле забринутост у вези са његовом безбедношћу на уобичајеним нивоима изложености.
Френк није прецизирао какво истраживање жели да уради пре увођења „5G“, шта год да је мислио. [FCC] захтева од носилаца лиценци да се придржавају ограничења изложености, која су слична онима у већини других земаља. Не постоји преседан да се нова РФ технологија директно процењује на утицај РФ на здравље пре одобрења, што може захтевати бескрајан низ студија. Ако FCC ограничења нису безбедна, требало би их променити.
За детаљан преглед истраживања биолошких ефеката 5G мреже, погледајте чланак [Кена] Карипидиса, у којем је утврђено да „нема убедљивих доказа да су РФ поља ниског нивоа изнад 6 GHz, попут оних које користе 5G мреже, штетна по људско здравље“. У прегледу се такође захтевају даља истраживања.
Научна литература је помешана, али до сада здравствене агенције нису пронашле јасне доказе о здравственим опасностима од амбијенталних РФ поља. Али свакако, научна литература о биолошким ефектима милиметарских таласа је релативно мала, са око 100 студија, и различитог квалитета.
Влада зарађује много новца продајом спектра за 5Г комуникације и требало би да део тог новца уложи у висококвалитетна здравствена истраживања, посебно у високопојасни 5Г. Лично, више ме брине могући утицај превише времена проведеног испред екрана на развој детета и питања приватности.
Да ли постоје побољшане методе за дозиметријски рад? Ако постоје, који су најзанимљивији или најперспективнији примери?
Фостер: Вероватно главни напредак је у рачунарској дозиметрији са увођењем метода коначних разлика у временском домену (FDTD) и нумеричких модела тела заснованих на медицинским сликама високе резолуције. Ово омогућава веома прецизно израчунавање апсорпције РФ енергије тела из било ког извора. Рачунарска дозиметрија је дала нови живот устаљеним медицинским терапијама, као што је хипертермија која се користи за лечење рака, и довела је до развоја побољшаних система за магнетну резонанцу и многих других медицинских технологија.
Мајкл Козиол је помоћник уредника у IEEE Spectrum-у, који покрива све области телекомуникација. Дипломирао је на Универзитету у Сијетлу са дипломом основних студија енглеског језика и физике, а мастер студије научног новинарства стекао је на Универзитету у Њујорку.
Године 1992, Асад М. Мадни је преузео кормило компаније BEI Sensors and Controls, надгледајући производну линију која је обухватала разне сензоре и инерцијалну навигациону опрему, али је имала мању базу купаца - првенствено ваздухопловну и одбрамбену електронску индустрију.
Хладни рат је завршен и америчка одбрамбена индустрија је пропала. И посао се неће ускоро опоравити. BEI је морала брзо да идентификује и привуче нове купце.
Стицање ових купаца захтева одустајање од механичких инерцијалних сензорских система компаније у корист недоказане нове кварцне технологије, минијатуризацију кварцних сензора и претварање произвођача који производи десетине хиљада скупих сензора годишње у производњу милиона јефтиније.
Мадни се снажно трудио да то оствари и постигао је већи успех него што је ико могао да замисли за GyroChip. Овај јефтини инерцијални сензор мерења је први те врсте који је интегрисан у аутомобил, омогућавајући системима електронске контроле стабилности (ESC) да детектују клизање и управљају кочницама како би спречили превртање. Пошто су ESC системи уграђивани у све нове аутомобиле током петогодишњег периода од 2011. до 2015. године, ови системи су спасили 7.000 живота само у Сједињеним Државама, према подацима Националне администрације за безбедност саобраћаја на аутопутевима.
Опрема и даље је у срцу безбројних комерцијалних и приватних авиона, као и система за контролу стабилности за америчке системе за навођење ракета. Чак је путовала и на Марс као део ровера Патфајндер Соџорнер.
Тренутна улога: Уважени ванредни професор на UCLA; Пензионисани председник, генерални директор и технички директор BEI Technologies
Образовање: 1968, Колеџ RCA; диплома основних студија, 1969. и 1972. године, мастер студија, UCLA, обе смер електротехника; докторат, Универзитет Калифорнијске обале, 1987. године
Хероји: Генерално, мој отац ме је научио како да учим, како да будем човек и значењу љубави, саосећања и емпатије; у уметности, Микеланђело; у науци, Алберт Ајнштајн; у инжењерству, Клод Шенон
Омиљена музика: Од западне музике, Битлси, Ролингстонси, Елвис; од источне музике, газели
Чланови организације: IEEE Life Fellow; Америчка национална инжењерска академија; Британска краљевска инжењерска академија; Канадска инжењерска академија
Најзначајнија награда: IEEE Медаља части: „Пионирски доприноси развоју и комерцијализацији иновативних технологија сензора и система и изузетно истраживачко лидерство“; Алумни године UCLA 2004.
Мадни је добио IEEE медаљу части за 2022. годину за пионирски развој GyroChip-а, између осталог доприноса у развоју технологије и лидерству у истраживању.
Инжењерство није била Маднијева прва жељена каријера. Желео је да буде добар уметник-сликар. Али финансијска ситуација његове породице у Мумбају, Индија (тада Мумбај) током 1950-их и 1960-их, усмерила га је ка инжењерству - посебно електроници, захваљујући интересовању за најновије иновације отелотворене у џепним транзисторским радио-апаратима. Године 1966. преселио се у Сједињене Државе да би студирао електронику на RCA колеџу у Њујорку, који је основан почетком 1900-их за обуку бежичних оператера и техничара.
„Желим да будем инжењер који може да измишља ствари“, рекао је Мадени, „и да ради ствари које ће на крају утицати на људе. Јер ако не могу да утичем на људе, осећам да ће моја каријера бити неиспуњена.“
Мадни је уписао UCLA 1969. године са дипломом основних студија електротехнике након две године студија на програму електронске технологије на RCA колеџу. Наставио је са мастер и докторским студијама, користећи дигиталну обраду сигнала и рефлектометрију у фреквентном домену за анализу телекомуникационих система за своје истраживање у тези. Током студија, радио је и као предавач на Државном универзитету Пацифика, радио је у управљању залихама у малопродајном објекту David Orgell у Беверли Хилсу и као инжењер пројектујући рачунарске периферне уређаје у Pertec-у.
Затим, 1975. године, тек верен и на инсистирање бившег колеге из разреда, пријавио се за посао у одељењу за микроталасе компаније Систрон Донер.
Мадни је почео да пројектује први спектрални анализатор на свету са дигиталним складиштењем у Систрон Донеру. Никада раније није користио спектрални анализатор — били су веома скупи у то време — али је довољно добро познавао теорију да убеди себе да прихвати посао. Затим је провео шест месеци тестирајући, стичући практично искуство са инструментом пре него што је покушао да га редизајнира.
Пројекат је трајао две године и, према Маднијевим речима, резултирао је трима важним патентима, започињући његов „успон ка већим и бољим стварима“. Такође га је научио да цени разлику између „шта значи имати теоријско знање и комерцијализовати технологију која може помоћи другима“, рекао је.
Такође можемо прилагодити РФ пасивне компоненте према вашим захтевима. Можете ући на страницу за прилагођавање да бисте навели спецификације које су вам потребне.
хттпс://ввв.кеенлион.цом/цустомизатион/
Е-пошта:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com
Време објаве: 18. април 2022.
