Správy

Webová stránka IEEE umiestňuje súbory cookie do vášho zariadenia, aby vám poskytla čo najlepší používateľský zážitok. Používaním našej webovej stránky súhlasíte s umiestnením týchto súborov cookie. Ak sa chcete dozvedieť viac, prečítajte si naše Zásady ochrany osobných údajov.

Poprední odborníci na RF dozimetriu rozoberajú bolesť 5G – a rozdiel medzi expozíciou a dávkou

Kenneth R. Foster má desaťročia skúseností so štúdiom rádiofrekvenčného (RF) žiarenia a jeho účinkov na biologické systémy. Teraz je spoluautorom nového prieskumu na túto tému s dvoma ďalšími výskumníkmi, Marvinom Ziskinom a Quirinom Balzanom. Spoločne majú všetci traja (všetci držiteli trvalého štipendia IEEE) viac ako storočie skúseností v tejto oblasti.
Prieskum, publikovaný vo februári v časopise International Journal of Environmental Research and Public Health, sa zaoberal uplynulými 75 rokmi výskumu v oblasti hodnotenia expozície rádiofrekvenčnému žiareniu a dozimetrie. V ňom spoluautori podrobne opisujú, ako ďaleko táto oblasť pokročila a prečo ju považujú za vedecký úspech.
IEEE Spectrum sa e-mailom rozprávalo s emeritným profesorom Fosterom z Pensylvánskej univerzity. Chceli sme sa dozvedieť viac o tom, prečo sú štúdie o hodnotení vystavenia rádiofrekvenčnému žiareniu také úspešné, čo sťažuje dozimetriu rádiofrekvenčného žiarenia a prečo sa zdá, že verejné obavy týkajúce sa zdravia a bezdrôtového žiarenia nikdy nezmiznú.
Pre tých, ktorí nepoznajú rozdiel, aký je rozdiel medzi expozíciou a dávkou?

Kenneth Foster: V kontexte bezpečnosti rádiofrekvenčného žiarenia sa expozícia vzťahuje na pole mimo tela a dávka sa vzťahuje na energiu absorbovanú v telesnom tkanive. Obe sú dôležité pre mnoho aplikácií – napríklad pre výskum v oblasti medicíny, pracovného zdravia a bezpečnosti spotrebnej elektroniky.
„Dobrý prehľad výskumu biologických účinkov siete 5G nájdete v článku [Kena] Karipidisa, ktorý nezistil „žiadne presvedčivé dôkazy o tom, že nízkofrekvenčné polia nad 6 GHz, ako sú tie, ktoré používajú siete 5G, sú škodlivé pre ľudské zdravie.““ – Kenneth R. Foster, Pensylvánska univerzita
Foster: Meranie RF polí vo voľnom priestore nie je problém. Skutočným problémom, ktorý v niektorých prípadoch vzniká, je vysoká variabilita vystavenia RF. Napríklad mnoho vedcov skúma úrovne RF polí v prostredí, aby riešili obavy o verejné zdravie. Vzhľadom na veľký počet zdrojov RF v prostredí a rýchly rozpad RF poľa z akéhokoľvek zdroja to nie je jednoduchá úloha. Presná charakterizácia individuálneho vystavenia RF poliam je skutočnou výzvou, aspoň pre tých niekoľko vedcov, ktorí sa o to pokúšajú.

Keď ste so spoluautormi písali článok pre IJERPH, vaším cieľom bolo poukázať na úspechy a dozimetrické výzvy štúdií hodnotenia expozície? Foster: Naším cieľom je poukázať na pozoruhodný pokrok, ktorý výskum v oblasti hodnotenia expozície dosiahol v priebehu rokov, čo výrazne objasnilo štúdium biologických účinkov rádiofrekvenčných polí a viedlo k významnému pokroku v medicínskej technológii.
Do akej miery sa zlepšilo prístrojové vybavenie v týchto oblastiach? Môžete mi povedať, aké nástroje ste mali napríklad k dispozícii na začiatku svojej kariéry v porovnaní s tým, čo je k dispozícii dnes? Ako vylepšené prístroje prispievajú k úspešnosti hodnotenia expozície?
Foster: Prístroje používané na meranie rádiofrekvenčných polí vo výskume v oblasti zdravia a bezpečnosti sú čoraz menšie a výkonnejšie. Kto by si bol pred niekoľkými desaťročiami pomyslel, že komerčné poľné prístroje budú dostatočne robustné na to, aby sa dali priniesť na pracovisko, schopné merať rádiofrekvenčné polia dostatočne silné na to, aby spôsobili pracovné riziko, a zároveň dostatočne citlivé na to, aby merali slabé polia zo vzdialených antén? Zároveň určia presné spektrum signálu na identifikáciu jeho zdroja?
Čo sa stane, keď sa bezdrôtová technológia presunie do nových frekvenčných pásiem – napríklad milimetrových a terahertzových vĺn pre mobilné siete alebo 6 GHz pre Wi-Fi?
Foster: Problém opäť súvisí so zložitosťou situácie vystavenia žiareniu, nie s prístrojovým vybavením. Napríklad vysokopásmové základňové stanice 5G vysielajú viacero lúčov, ktoré sa pohybujú priestorom. To sťažuje kvantifikáciu vystavenia ľudí v blízkosti mobilných staníc, aby sa overilo, či je bezpečné (čo takmer vždy je).
„Osobne sa viac obávam možného vplyvu príliš dlhého času stráveného pred obrazovkou na vývoj dieťaťa a problémy so súkromím.“ – Kenneth R. Foster, Pensylvánska univerzita

Ak je hodnotenie expozície vyriešený problém, čo robí skok v presnej dozimetrii takým náročným? Čo robí prvú možnosť oveľa jednoduchšou ako druhú?
Foster: Dozimetria je náročnejšia ako hodnotenie expozície. Vo všeobecnosti nemôžete vložiť RF sondu do niečieho tela. Existuje mnoho dôvodov, prečo by ste mohli tieto informácie potrebovať, napríklad pri hypertermii pri liečbe rakoviny, kde sa tkanivo musí zahriať na presne špecifikované úrovne. Príliš málo zahrievania a nebude to mať žiadny terapeutický úžitok, príliš veľa a pacienta popálite.
Môžete mi povedať viac o tom, ako sa dnes robí dozimetria? Ak nemôžete vložiť sondu do niečieho tela, čo je ďalšia najlepšia vec?
Foster: Je v poriadku používať staromódne RF merače na meranie polí vo vzduchu na rôzne účely. To je samozrejme prípad práce v oblasti bezpečnosti práce, kde je potrebné merať rádiofrekvenčné polia, ktoré sa vyskytujú na telách pracovníkov. Pri klinickej hypertermii možno budete musieť pacientov stále opásať tepelnými sondami, ale výpočtová dozimetria výrazne zlepšila presnosť merania tepelných dávok a viedla k dôležitému pokroku v technológii. Pre štúdie biologických účinkov RF (napríklad pomocou antén umiestnených na zvieratách) je dôležité vedieť, koľko RF energie sa absorbuje v tele a kam smeruje. Nemôžete len tak mávať telefónom pred zvieraťom ako zdrojom expozície (ale niektorí výskumníci to robia). Pre niektoré významné štúdie, ako napríklad nedávna štúdia Národného toxikologického programu o celoživotnom vystavení RF energii u potkanov, neexistuje žiadna skutočná alternatíva k výpočtovej dozimetrii.
Prečo si myslíte, že pretrváva toľko obáv o bezdrôtové žiarenie, že si ľudia merajú jeho úroveň doma?

Foster: Vnímanie rizika je zložitá záležitosť. Charakteristiky rádiového žiarenia sú často dôvodom na obavy. Nevidíte ho, neexistuje priama súvislosť medzi expozíciou a rôznymi účinkami, ktorých sa niektorí ľudia obávajú, ľudia majú tendenciu zamieňať si rádiofrekvenčnú energiu (neionizujúcu, čo znamená, že jej fotóny sú príliš slabé na to, aby prerušili chemické väzby) s ionizujúcim röntgenovým žiarením atď. Žiarenie (naozaj nebezpečné). Niektorí veria, že sú „príliš citliví“ na bezdrôtové žiarenie, hoci vedci nedokázali túto citlivosť preukázať v riadne zaslepených a kontrolovaných štúdiách. Niektorí ľudia sa cítia ohrození všadeprítomným počtom antén používaných na bezdrôtovú komunikáciu. Vedecká literatúra obsahuje mnoho správ o zdraví rôznej kvality, v ktorých možno nájsť strašidelný príbeh. Niektorí vedci sa domnievajú, že skutočne môže existovať zdravotný problém (hoci zdravotnícka agentúra zistila, že majú malé obavy, ale uviedla, že je potrebný „ďalší výskum“). Zoznam pokračuje.

V tomto zohráva úlohu hodnotenie expozície. Spotrebitelia si môžu kúpiť lacné, ale veľmi citlivé RF detektory a skúmať RF signály vo svojom prostredí, ktorých je veľa. Niektoré z týchto zariadení „cvakajú“, keď merajú rádiofrekvenčné impulzy zo zariadení, ako sú prístupové body Wi-Fi, a budú znieť ako Geigerov počítač v jadrovom reaktore pre celý svet. desivé. Niektoré RF merače sa predávajú aj na lov duchov, ale toto je iná aplikácia.
Minulý rok British Medical Journal publikoval výzvu na zastavenie zavádzania 5G, kým sa neurčí bezpečnosť tejto technológie. Čo si myslíte o týchto výzvach? Myslíte si, že pomôžu informovať znepokojenú časť verejnosti o zdravotných účinkoch vystavenia rádiofrekvenčnému žiareniu, alebo spôsobia ešte väčší zmätok? Foster: Hovoríte o názorovom článku [epidemiológa Johna] Franka a ja s väčšinou z neho nesúhlasím. Väčšina zdravotníckych agentúr, ktoré preskúmali vedecké poznatky, jednoducho vyzvala na ďalší výskum, ale aspoň jedna – holandská zdravotná rada – vyzvala na moratórium na zavádzanie vysokopásmového 5G, kým sa neuskutoční ďalší výskum bezpečnosti. Tieto odporúčania určite pritiahnu pozornosť verejnosti (hoci aj HCN považuje za nepravdepodobné, že by existovali nejaké zdravotné obavy).
Frank vo svojom článku píše: „Nové silné stránky laboratórnych štúdií naznačujú deštruktívne biologické účinky rádiofrekvenčných elektromagnetických polí.“

To je problém: v literatúre existujú tisíce štúdií o biologických účinkoch rádiofrekvenčných polí. Koncové body, relevantnosť pre zdravie, kvalita štúdie a úrovne expozície sa značne líšili. Väčšina z nich uvádzala nejaký druh účinku, pri všetkých frekvenciách a všetkých úrovniach expozície. Väčšina štúdií však bola vystavená významnému riziku skreslenia (nedostatočná dozimetria, nedostatok zaslepenia, malá veľkosť vzorky atď.) a mnohé štúdie boli v rozpore s ostatnými. „Vznikajúce silné stránky výskumu“ nedávajú v tejto obskúrnej literatúre veľký zmysel. Frank by sa mal spoľahnúť na dôkladnejšie preskúmanie zo strany zdravotníckych agentúr. Tieto neustále nedokážu nájsť jasné dôkazy o nepriaznivých účinkoch okolitých rádiofrekvenčných polí.
Frank sa sťažoval na nekonzistentnosť vo verejnej diskusii o „5G“ – ale urobil rovnakú chybu, keď pri zmienke o 5G nespomenul frekvenčné pásma. V skutočnosti nízkopásmové a stredopásmové 5G pracuje na frekvenciách blízkych súčasným mobilným pásmam a nezdá sa, že by predstavovalo nové problémy s expozíciou. Vysokopásmové 5G pracuje na frekvenciách mierne pod milimetrovým vlnovým rozsahom, začínajúc na 30 GHz. Bolo vykonaných len málo štúdií o biologických účinkoch v tomto frekvenčnom rozsahu, ale energia sotva preniká cez pokožku a zdravotnícke agentúry nevyjadrili obavy o jej bezpečnosť pri bežných úrovniach expozície.
Frank nešpecifikoval, aký výskum chce vykonať pred zavedením „5G“, nech už mal na mysli čokoľvek. [FCC] vyžaduje, aby držiteľa licencií dodržiavali limity vystavenia, ktoré sú podobné limitom vo väčšine ostatných krajín. Neexistuje precedens pre novú rádiofrekvenčnú technológiu, ktorá by bola priamo posudzovaná z hľadiska účinkov rádiofrekvenčného žiarenia na zdravie pred schválením, čo môže vyžadovať nekonečnú sériu štúdií. Ak obmedzenia FCC nie sú bezpečné, mali by sa zmeniť.

Podrobný prehľad výskumu biologických účinkov 5G nájdete v článku [Kena] Karipidisa, ktorý zistil, že „neexistujú žiadne presvedčivé dôkazy o tom, že nízkofrekvenčné polia nad 6 GHz, ako sú tie, ktoré používajú siete 5G, sú škodlivé pre ľudské zdravie“. Prehľad tiež vyzval na ďalší výskum.
Vedecká literatúra je zmiešaná, ale zdravotnícke agentúry doteraz nenašli žiadne jasné dôkazy o zdravotných rizikách z okolitých rádiofrekvenčných polí. Je však isté, že vedecká literatúra o biologických účinkoch milimetrových vĺn je relatívne malá, s približne 100 štúdiami a rôznej kvality.
Vláda zarába veľa peňazí predajom spektra pre 5G komunikáciu a mala by časť z nich investovať do kvalitného výskumu v oblasti zdravia, najmä do vysokopásmového 5G. Osobne sa viac obávam možného vplyvu príliš dlhého času stráveného pred obrazovkou na vývoj dieťaťa a problémy so súkromím.
Existujú vylepšené metódy dozimetrickej práce? Ak áno, aké sú najzaujímavejšie alebo najsľubnejšie príklady?

Foster: Pravdepodobne hlavný pokrok spočíva vo výpočtovej dozimetrii so zavedením metód konečných diferencií v časovej doméne (FDTD) a numerických modelov tela založených na lekárskych snímkach s vysokým rozlíšením. To umožňuje veľmi presný výpočet absorpcie rádiofrekvenčnej energie telom z akéhokoľvek zdroja. Výpočtová dozimetria vdýchla nový život zavedeným lekárskym terapiám, ako je hypertermia používaná na liečbu rakoviny, a viedla k vývoju vylepšených zobrazovacích systémov MRI a mnohých ďalších lekárskych technológií.
Michael Koziol je zástupcom redaktora v IEEE Spectrum, kde sa venuje všetkým oblastiam telekomunikácií. Je absolventom Seattleskej univerzity s bakalárskym titulom v angličtine a fyzike a magisterským titulom v odbore vedecká žurnalistika z Newyorskej univerzity.
V roku 1992 sa Asad M. Madni ujal vedenia spoločnosti BEI Sensors and Controls, kde dohliadal na produktovú radu, ktorá zahŕňala rôzne senzory a inerciálne navigačné zariadenia, ale mala menšiu zákaznícku základňu – predovšetkým letecký a kozmický priemysel a obrannú elektroniku.

Studená vojna sa skončila a americký obranný priemysel sa zrútil. A podnikanie sa tak skoro nezotaví. BEI potrebovala rýchlo identifikovať a prilákať nových zákazníkov.
Získanie týchto zákazníkov si vyžaduje opustenie mechanických inerciálnych senzorových systémov spoločnosti v prospech neoverenej novej kremennej technológie, miniaturizáciu kremenných senzorov a prechod od výrobcu, ktorý ročne vyrába desiatky tisíc drahých senzorov, k výrobe miliónov lacnejších senzorov.
Madni tvrdo pracoval na tom, aby sa to stalo skutočnosťou, a dosiahol s GyroChipom väčší úspech, než si ktokoľvek dokázal predstaviť. Tento lacný inerciálny merací senzor je prvý svojho druhu integrovaný do auta, čo umožňuje elektronickým systémom riadenia stability (ESC) detekovať šmyk a ovládať brzdy, aby sa zabránilo prevráteniu. Keďže systémy ESC boli inštalované do všetkých nových automobilov počas päťročného obdobia od roku 2011 do roku 2015, tieto systémy zachránili 7 000 životov len v Spojených štátoch, podľa Národného úradu pre bezpečnosť cestnej premávky.
Toto zariadenie je naďalej srdcom nespočetných komerčných a súkromných lietadiel, ako aj systémov riadenia stability pre americké systémy navádzania rakiet. Dokonca cestovalo na Mars ako súčasť roveru Pathfinder Sojourner.
Súčasná pozícia: Významný externý profesor na UCLA; Dôchodca, prezident, generálny riaditeľ a technický riaditeľ spoločnosti BEI Technologies

Vzdelanie: 1968, RCA College; BS, 1969 a 1972, MS, UCLA, obe odbory elektrotechnika; Ph.D., California Coast University, 1987
Hrdinovia: Vo všeobecnosti ma otec naučil, ako sa učiť, ako byť človekom a aký je význam lásky, súcitu a empatie; v umení Michelangelo; vo vede Albert Einstein; v strojárstve Claude Shannon.
Obľúbená hudba: Zo západnej hudby Beatles, Rolling Stones, Elvis; zo východnej hudby ghazaly
Členovia organizácie: IEEE Life Fellow; Americká národná akadémia inžinierstva; Britská kráľovská akadémia inžinierstva; Kanadská akadémia inžinierstva
Najvýznamnejšie ocenenie: Medaila cti IEEE: „Priekopnícky prínos k vývoju a komercializácii inovatívnych senzorických a systémových technológií a vynikajúce vedenie vo výskume“; Absolvent roka UCLA 2004
Madni získala v roku 2022 čestnú medailu IEEE za priekopnícky vývoj GyroChipu, okrem iného za prínos v oblasti vývoja technológií a vedenia výskumu.
Inžinierstvo nebolo Madniho prvou voľbou. Chcel byť dobrým umelcom-maliarom. Finančná situácia jeho rodiny v indickom Bombaji (vtedy Bombaj) v 50. a 60. rokoch 20. storočia ho však priviedla k inžinierstvu – najmä k elektronike, vďaka jeho záujmu o najnovšie inovácie stelesnené vo vreckových tranzistorových rádiách. V roku 1966 sa presťahoval do Spojených štátov, aby študoval elektroniku na RCA College v New Yorku, ktorá bola založená začiatkom 20. storočia na školenie bezdrôtových operátorov a technikov.
„Chcem byť inžinierom, ktorý dokáže vynájsť veci,“ povedal Madeney, „a robiť veci, ktoré v konečnom dôsledku ovplyvnia ľudí. Pretože ak nebudem môcť ovplyvniť ľudí, mám pocit, že moja kariéra bude nenaplnená.“

Madni nastúpil na UCLA v roku 1969 s bakalárskym titulom v odbore elektrotechnika po dvoch rokoch štúdia elektronického inžinierstva na RCA College. Následne získal magisterský a doktorát, pričom pre svoju dizertačnú prácu analyzoval telekomunikačné systémy pomocou digitálneho spracovania signálov a reflektometrie vo frekvenčnej doméne. Počas štúdia pracoval aj ako prednášajúci na Pacific State University, v oblasti riadenia zásob v maloobchodnom predajcovi David Orgell v Beverly Hills a ako inžinier, ktorý navrhuje počítačové periférie v spoločnosti Pertec.
Potom, v roku 1975, keď sa čerstvo zasnúbil a na naliehanie bývalého spolužiaka, sa uchádzal o prácu v oddelení mikrovlnných rúr spoločnosti Systron Donner.
Madni začal navrhovať prvý spektrálny analyzátor na svete s digitálnym ukladaním údajov v spoločnosti Systron Donner. Nikdy predtým spektrálny analyzátor v skutočnosti nepoužíval – v tom čase boli veľmi drahé – ale teóriu poznal dostatočne dobre na to, aby sa presvedčil, aby túto prácu prijal. Potom strávil šesť mesiacov testovaním a získavaním praktických skúseností s prístrojom, než sa ho pokúsil prepracovať.
Projekt trval dva roky a podľa Madniho viedol k trom dôležitým patentom, čím sa začal jeho „výstup k väčším a lepším veciam“. Naučil ho tiež oceniť rozdiel medzi „tým, čo znamená mať teoretické znalosti a komercializovať technológiu, ktorá môže pomôcť iným,“ povedal.

Pasívne vysokofrekvenčné komponenty vieme tiež prispôsobiť vašim požiadavkám. Môžete prejsť na stránku prispôsobenia a zadať potrebné špecifikácie.
https://www.keenlion.com/customization/

E-mail:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com