O sitio web do IEEE coloca cookies no teu dispositivo para proporcionarche a mellor experiencia de usuario. Ao usar o noso sitio web, aceptas a colocación destas cookies. Para obter máis información, le a nosa Política de privacidade.
Expertos destacados en dosimetría de RF analizan a dor do 5G e a diferenza entre exposición e dose
Kenneth R. Foster ten décadas de experiencia no estudo da radiación de radiofrecuencia (RF) e os seus efectos nos sistemas biolóxicos. Agora, é coautor dun novo estudo sobre o tema xunto con outros dous investigadores, Marvin Ziskin e Quirino Balzano. Conxuntamente, os tres (todos eles bolseiros titulares do IEEE) teñen máis dun século de experiencia no tema.
A enquisa, publicada no International Journal of Environmental Research and Public Health en febreiro, analizou os últimos 75 anos de investigación sobre a avaliación da exposición a radiofrecuencias e a dosimetría. Nela, os coautores detallan o avanzado que foi o campo e por que o consideran unha historia de éxito científico.
IEEE Spectrum falou por correo electrónico co profesor emérito da Universidade de Pensilvania, Foster. Queriamos saber máis sobre por que os estudos de avaliación da exposición a radiofrecuencia teñen tanto éxito, que dificulta tanto a dosimetría de radiofrecuencia e por que as preocupacións públicas sobre a saúde e a radiación sen fíos nunca parecen desaparecer.
Para aqueles que non estean familiarizados coa diferenza, cal é a diferenza entre exposición e dose?
Kenneth Foster: No contexto da seguridade de radiofrecuencia, a exposición refírese ao campo exterior ao corpo e a dose refírese á enerxía absorbida dentro do tecido corporal. Ambas son importantes para moitas aplicacións, por exemplo, a investigación médica, a saúde laboral e a seguridade da electrónica de consumo.
"Para unha boa revisión da investigación sobre os efectos biolóxicos do 5G, consulte o artigo de [Ken] Karipidis, que "non atopou probas concluíntes de que os campos de radiofrecuencia de baixo nivel por riba dos 6 GHz, como os que usan as redes 5G, sexan prexudiciais para a saúde humana"." -- Kenneth R. Foster, Universidade de Pensilvania
Foster: Medir os campos de radiofrecuencia no espazo libre non é un problema. O verdadeiro problema que xorde nalgúns casos é a alta variabilidade da exposición a radiofrecuencia. Por exemplo, moitos científicos están a investigar os niveis de campo de radiofrecuencia no ambiente para abordar os problemas de saúde pública. Tendo en conta o gran número de fontes de radiofrecuencia no ambiente e o rápido decaemento do campo de radiofrecuencia de calquera fonte, esta non é unha tarefa doada. Caracterizar con precisión a exposición individual aos campos de radiofrecuencia é un verdadeiro desafío, polo menos para os poucos científicos que intentan facelo.
Cando vostede e os seus coautores escribistes o voso artigo para o IJERPH, o voso obxectivo era sinalar os éxitos e os desafíos dosimétricos dos estudos de avaliación da exposición? Foster: O noso obxectivo é sinalar o notable progreso que a investigación sobre a avaliación da exposición fixo ao longo dos anos, o que engadiu moita claridade ao estudo dos efectos biolóxicos dos campos de radiofrecuencia e impulsou importantes avances na tecnoloxía médica.
Canto mellorou a instrumentación nestas áreas? Podes dicirme que ferramentas tiñas dispoñibles ao comezo da túa carreira, por exemplo, en comparación co que hai hoxe? Como contribúen os instrumentos mellorados ao éxito das avaliacións da exposición?
Foster: Os instrumentos empregados para medir os campos de radiofrecuencia na investigación sobre saúde e seguridade son cada vez máis pequenos e potentes. Quen pensaría hai unhas décadas que os instrumentos de campo comerciais serían o suficientemente robustos como para levalos ao lugar de traballo, capaces de medir campos de radiofrecuencia o suficientemente fortes como para causar un risco laboral, pero o suficientemente sensibles como para medir campos débiles de antenas distantes? Ao mesmo tempo, determinar o espectro preciso dun sinal para identificar a súa fonte?
Que ocorre cando a tecnoloxía sen fíos avanza cara a novas bandas de frecuencia, por exemplo, ondas milimétricas e de terahercios para a rede móbil ou 6 GHz para o wifi?
Foster: De novo, o problema ten que ver coa complexidade da situación de exposición, non coa instrumentación. Por exemplo, as estacións base celulares 5G de banda alta emiten múltiples feixes que se moven polo espazo. Isto dificulta a cuantificação da exposición das persoas preto de instalacións celulares para verificar que a exposición é segura (como case sempre o é).
«Persoalmente, preocúpame máis o posible impacto de demasiado tempo fronte á pantalla no desenvolvemento infantil e nos problemas de privacidade». – Kenneth R. Foster, Universidade de Pensilvania
Se a avaliación da exposición é un problema resolto, que fai que o salto na dosimetría precisa sexa tan difícil? Que fai que a primeira sexa moito máis sinxela que a segunda?
Foster: A dosimetría é máis complexa que a avaliación da exposición. Xeralmente non se pode inserir unha sonda de radiofrecuencia no corpo dunha persoa. Hai moitas razóns polas que pode ser necesario este tipo de información, como nos tratamentos de hipertermia para o tratamento do cancro, onde o tecido debe quentarse a niveis especificados con precisión. Se quenta demasiado pouco, non hai beneficio terapéutico; se quenta demasiado, queimará o paciente.
Podes contarme máis sobre como se fai a dosimetría hoxe en día? Se non podes inserir unha sonda no corpo de alguén, cal é a seguinte mellor opción?
Foster: Está ben usar medidores de radiofrecuencia tradicionais para medir campos no aire para unha variedade de fins. Este é, por suposto, o caso do traballo de seguridade laboral, onde cómpre medir os campos de radiofrecuencia que se producen nos corpos dos traballadores. Para a hipertermia clínica, aínda pode ser necesario colocar sondas térmicas nos pacientes, pero a dosimetría computacional mellorou moito a precisión da medición das doses térmicas e levou a importantes avances na tecnoloxía. Para os estudos de efectos biolóxicos de radiofrecuencia (por exemplo, o uso de antenas colocadas en animais), é fundamental saber canta enerxía de radiofrecuencia se absorbe no corpo e onde vai. Non se pode simplemente axitar o teléfono diante dun animal como fonte de exposición (pero algúns investigadores si o fan). Para algúns estudos importantes, como o recente estudo do Programa Nacional de Toxicoloxía sobre a exposición ao longo da vida á enerxía de radiofrecuencia en ratas, non existe unha alternativa real á dosimetría computacional.
Por que cres que hai tantas preocupacións continuas sobre a radiación sen fíos que a xente mide os niveis na casa?
Foster: A percepción do risco é un asunto complexo. As características da radiación de radio adoitan ser motivo de preocupación. Non se pode ver, non hai unha relación directa entre a exposición e os diversos efectos que preocupan a algunhas persoas, a xente tende a confundir a enerxía de radiofrecuencia (non ionizante, é dicir, os seus fotóns son demasiado débiles para romper os enlaces químicos) cos raios X ionizantes, etc. Radiación (realmente perigosa). Algúns cren que son "excesivamente sensibles" á radiación sen fíos, aínda que os científicos non puideron demostrar esta sensibilidade en estudos debidamente cegados e controlados. Algunhas persoas séntense ameazadas polo número omnipresente de antenas utilizadas para as comunicacións sen fíos. A literatura científica contén moitos informes relacionados coa saúde de diversa calidade a través dos cales se pode atopar unha historia aterradora. Algúns científicos cren que pode haber un problema de saúde (aínda que a axencia sanitaria descubriu que tiñan pouca preocupación pero dixo que se necesitaba "máis investigación"). A lista continúa.
As avaliacións da exposición xogan un papel importante nisto. Os consumidores poden mercar detectores de radiofrecuencia baratos pero moi sensibles e investigar os sinais de radiofrecuencia no seu contorno, dos cales hai moitos. Algúns destes dispositivos fan "clic" ao medir pulsos de radiofrecuencia de dispositivos como puntos de acceso Wi-Fi e soarán como un contador Geiger nun reactor nuclear para o mundo. Aterrador. Algúns medidores de radiofrecuencia tamén se venden para a caza de pantasmas, pero esta é unha aplicación diferente.
O ano pasado, o British Medical Journal publicou unha chamada para deter os despregamentos do 5G ata que se determinase a seguridade da tecnoloxía. Que opinas destas chamadas? Cres que axudarán a informar o segmento do público preocupado sobre os efectos na saúde da exposición á radiofrecuencia ou causarán máis confusión? Foster: Estás a referirte a un artigo de opinión do [epidemiólogo John] Frank e non estou de acordo coa maior parte del. A maioría das axencias sanitarias que revisaron a ciencia simplemente pediron máis investigación, pero polo menos unha (a xunta sanitaria holandesa) pediu unha moratoria sobre o despregamento do 5G de banda alta ata que se realicen máis investigacións sobre seguridade. Estas recomendacións seguramente atraerán a atención do público (aínda que HCN tamén considera improbable que existan problemas de saúde).
No seu artigo, Frank escribe: «Os puntos fortes emerxentes dos estudos de laboratorio suxiren os efectos biolóxicos destrutivos [dos campos electromagnéticos de radiofrecuencia] dos campos electromagnéticos de radiofrecuencia».
Ese é o problema: hai miles de estudos sobre os efectos biolóxicos das radiofrecuencias na literatura. Os criterios de valoración, a relevancia para a saúde, a calidade do estudo e os niveis de exposición variaron moito. A maioría deles informaron dalgún tipo de efecto, en todas as frecuencias e en todos os niveis de exposición. Non obstante, a maioría dos estudos tiñan un risco significativo de sesgo (dosimetría insuficiente, falta de cegamento, tamaño pequeno da mostra, etc.) e moitos estudos eran inconsistentes con outros. "Os puntos fortes emerxentes da investigación" non teñen moito sentido para esta literatura escura. Frank debería confiar nun escrutinio máis exhaustivo das axencias sanitarias. Estas non atoparon probas claras dos efectos adversos dos campos de radiofrecuencia ambientais.
Frank queixouse da inconsistencia ao falar publicamente do "5G", pero cometeu o mesmo erro ao non mencionar as bandas de frecuencia ao referirse ao 5G. De feito, o 5G de banda baixa e media funciona a frecuencias próximas ás bandas celulares actuais e non parece presentar novos problemas de exposición. O 5G de banda alta funciona a frecuencias lixeiramente por debaixo do rango de ondas mm, a partir dos 30 GHz. Realizáronse poucos estudos sobre os efectos biolóxicos neste rango de frecuencias, pero a enerxía apenas penetra na pel e as axencias sanitarias non expresaron a súa preocupación pola súa seguridade a niveis de exposición comúns.
Frank non especificou que investigación quería facer antes de despregar o "5G", sexa o que sexa o que quería dicir. A [FCC] esixe que os licenciatarios cumpran os seus límites de exposición, que son similares aos da maioría dos outros países. Non hai precedentes de que unha nova tecnoloxía de radiofrecuencia sexa avaliada directamente polos efectos na saúde das radiofrecuencias antes da súa aprobación, o que pode requirir unha serie interminable de estudos. Se as restricións da FCC non son seguras, deberían modificarse.
Para unha revisión detallada da investigación sobre os efectos biolóxicos do 5G, consulte o artigo de [Ken] Karipidis, que concluíu que "non hai probas concluíntes de que os campos de radiofrecuencia de baixo nivel por riba dos 6 GHz, como os que usan as redes 5G, sexan prexudiciais para a saúde humana". A revisión tamén pediu máis investigación.
A literatura científica é mixta, pero ata o de agora as axencias sanitarias non atoparon evidencias claras de riscos para a saúde derivados dos campos de radiofrecuencia ambientais. Pero, para estar seguros, a literatura científica sobre os efectos biolóxicos das ondas milimétricas é relativamente pequena, con arredor de 100 estudos e de calidade variable.
O goberno gaña moito diñeiro vendendo espectro para comunicacións 5G e debería investir parte del en investigación sanitaria de alta calidade, especialmente no 5G de banda alta. Persoalmente, preocúpame máis o posible impacto de demasiado tempo de pantalla no desenvolvemento infantil e nos problemas de privacidade.
Existen métodos mellorados para o traballo de dosimetría? En caso afirmativo, cales son os exemplos máis interesantes ou prometedores?
Foster: Probablemente o principal avance sexa a dosimetría computacional coa introdución de métodos de diferenza finita no dominio do tempo (FDTD) e modelos numéricos do corpo baseados en imaxes médicas de alta resolución. Isto permite un cálculo moi preciso da absorción de enerxía de radiofrecuencia por parte do corpo desde calquera fonte. A dosimetría computacional deu nova vida a terapias médicas establecidas, como a hipertermia utilizada para tratar o cancro, e levou ao desenvolvemento de sistemas mellorados de imaxe por resonancia magnética e moitas outras tecnoloxías médicas.
Michael Koziol é editor asociado en IEEE Spectrum, onde abarca todas as áreas das telecomunicacións. É licenciado pola Universidade de Seattle en inglés e física, e ten un máster en xornalismo científico pola Universidade de Nova York.
En 1992, Asad M. Madni asumiu a dirección de BEI Sensors and Controls, supervisando unha liña de produtos que incluía unha variedade de sensores e equipos de navegación inercial, pero que tiña unha base de clientes máis pequena, principalmente as industrias aeroespacial e electrónica de defensa.
Rematou a Guerra Fría e a industria de defensa dos Estados Unidos colapsou. E os negocios non se recuperarán pronto. BEI necesitaba identificar e atraer rapidamente novos clientes.
Adquirir estes clientes require abandonar os sistemas mecánicos de sensores inerciais da empresa en favor dunha nova tecnoloxía de cuarzo non probada, miniaturizar os sensores de cuarzo e converter un fabricante que produce decenas de miles de sensores caros ao ano a producir millóns de forma máis barata. fabricante do sensor.
Madni esforzouse moito para conseguilo e conseguiu máis éxito do que ninguén podería imaxinar para o GyroChip. Este sensor de medición inercial económico é o primeiro do seu tipo que se integra nun coche, o que permite que os sistemas de control electrónico de estabilidade (ESC) detecten o deslizamento e operen os freos para evitar os capotamentos. Dado que os ESC se instalaron en todos os coches novos durante o período de cinco anos de 2011 a 2015, estes sistemas salvaron 7.000 vidas só nos Estados Unidos, segundo a Administración Nacional de Seguridade do Tráfico nas Estradas.
O equipo segue a ser o núcleo de innumerables avións comerciais e privados, así como de sistemas de control de estabilidade para sistemas de guía de mísiles estadounidenses. Incluso viaxou a Marte como parte do rover Pathfinder Sojourner.
Cargo actual: Profesor adxunto distinguido na UCLA; presidente, director executivo e director técnico xubilado de BEI Technologies
Educación: 1968, RCA College; licenciatura, 1969 e 1972, mestrado, UCLA, ambos en Enxeñaría Eléctrica; doutoramento, California Coast University, 1987
Heroes: En xeral, meu pai ensinoume a aprender, a ser humano e o significado do amor, a compaixón e a empatía; en arte, Michelangelo; en ciencia, Albert Einstein; en enxeñaría, Claude Shannon.
Música favorita: Na música occidental, os Beatles, os Rolling Stones, Elvis; na música oriental, os Ghazals
Membros da organización: IEEE Life Fellow; Academia Nacional de Enxeñaría dos Estados Unidos; Real Academia de Enxeñaría do Reino Unido; Academia Canadense de Enxeñaría
Premio máis significativo: Medalla de Honra do IEEE: "Contribucións pioneiras ao desenvolvemento e comercialización de tecnoloxías innovadoras de detección e sistemas, e liderado investigador destacado"; Antigos Alumnos do Ano da UCLA 2004
Madni recibiu a Medalla de Honra do IEEE de 2022 por ser pioneira en GyroChip, entre outras contribucións ao desenvolvemento tecnolóxico e ao liderado na investigación.
A enxeñaría non era a primeira opción profesional de Madni. Quería ser un bo artista-pintor. Mais a situación financeira da súa familia en Mumbai, India (daquela Mumbai) nas décadas de 1950 e 1960 levouno á enxeñaría, especialmente á electrónica, grazas ao seu interese polas últimas innovacións incorporadas nas radios de transistores de peto. En 1966, trasladouse aos Estados Unidos para estudar electrónica no RCA College da cidade de Nova York, que fora creado a principios do século XX para formar operadores e técnicos de radio.
«Quero ser un enxeñeiro que poida inventar cousas», dixo Madeney, «e facer cousas que, en última instancia, teñan un impacto nos humanos. Porque se non podo ter un impacto nos humanos, sinto que a miña carreira estará incompleta».
Madni entrou na UCLA en 1969 cunha licenciatura en enxeñaría eléctrica despois de dous anos no programa de Tecnoloxía Electrónica do RCA College. Posteriormente, realizou un mestrado e un doutoramento, empregando procesamento de sinais dixitais e reflectometría no dominio da frecuencia para analizar sistemas de telecomunicacións para a súa tese. Durante os seus estudos, tamén traballou como profesor na Pacific State University, traballou na xestión de inventarios no minorista David Orgell de Beverly Hills e como enxeñeiro deseñando periféricos informáticos en Pertec.
Entón, en 1975, recentemente contratado e por insistencia dun antigo compañeiro de clase, solicitou un traballo no departamento de microondas de Systron Donner.
Madni comezou a deseñar o primeiro analizador de espectro do mundo con almacenamento dixital en Systron Donner. Nunca antes usara un analizador de espectro (naquel momento eran moi caros), pero coñecía a teoría o suficiente como para convencerse de aceptar o traballo. Despois pasou seis meses facendo probas e adquirindo experiencia práctica co instrumento antes de tentar redeseñalo.
O proxecto levou dous anos e, segundo Madni, deu lugar a tres patentes importantes, iniciando a súa "escalada cara a cousas máis grandes e mellores". Tamén lle ensinou a apreciar a diferenza entre "o que significa ter coñecemento teórico e comercializar tecnoloxía que pode axudar aos demais", dixo.
Tamén podemos personalizar os compoñentes pasivos de radiofrecuencia segundo os seus requisitos. Pode acceder á páxina de personalización para proporcionar as especificacións que precise.
https://www.keenlion.com/customization/
Emali:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com
Data de publicación: 18 de abril de 2022
