Trang web IEEE đặt cookie trên thiết bị của bạn để mang đến cho bạn trải nghiệm người dùng tốt nhất. Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn đồng ý với việc đặt các cookie này. Để tìm hiểu thêm, vui lòng đọc Chính sách quyền riêng tư của chúng tôi.
Các chuyên gia hàng đầu về đo liều RF phân tích nỗi đau của 5G—và sự khác biệt giữa phơi nhiễm và liều lượng
Kenneth R. Foster có hàng thập kỷ kinh nghiệm nghiên cứu bức xạ tần số vô tuyến (RF) và tác động của nó lên hệ thống sinh học. Hiện nay, ông đồng sáng tác một cuộc khảo sát mới về chủ đề này với hai nhà nghiên cứu khác là Marvin Ziskin và Quirino Balzano. Cả ba người (tất cả đều là thành viên chính thức của IEEE) đều có hơn một thế kỷ kinh nghiệm về chủ đề này.
Cuộc khảo sát được công bố trên Tạp chí Nghiên cứu Môi trường và Sức khỏe Cộng đồng Quốc tế vào tháng 2 đã xem xét 75 năm nghiên cứu về đánh giá và đo liều lượng phơi nhiễm RF. Trong đó, các đồng tác giả trình bày chi tiết về mức độ tiến bộ của lĩnh vực này và lý do tại sao họ coi đây là một câu chuyện thành công về mặt khoa học.
IEEE Spectrum đã trao đổi qua email với giáo sư danh dự Foster của Đại học Pennsylvania. Chúng tôi muốn tìm hiểu thêm về lý do tại sao các nghiên cứu đánh giá mức độ phơi nhiễm RF lại thành công đến vậy, điều gì khiến việc đo liều RF trở nên khó khăn và tại sao mối quan tâm của công chúng về sức khỏe và bức xạ không dây dường như không bao giờ biến mất.
Đối với những người chưa biết sự khác biệt này, sự khác biệt giữa phơi nhiễm và liều lượng là gì?
Kenneth Foster: Trong bối cảnh an toàn RF, phơi nhiễm đề cập đến trường bên ngoài cơ thể và liều lượng đề cập đến năng lượng được hấp thụ trong mô cơ thể. Cả hai đều quan trọng đối với nhiều ứng dụng - ví dụ như nghiên cứu an toàn y tế, sức khỏe nghề nghiệp và thiết bị điện tử tiêu dùng.
"Để có đánh giá tốt về nghiên cứu về tác động sinh học của 5G, hãy xem bài viết của [Ken] Karipidis, trong đó 'không tìm thấy bằng chứng thuyết phục nào cho thấy trường RF mức thấp trên 6 GHz, chẳng hạn như trường được sử dụng bởi mạng 5G, gây hại cho sức khỏe con người.' "" -- Kenneth R. Foster, Đại học Pennsylvania
Foster: Đo trường RF trong không gian tự do không phải là vấn đề. Vấn đề thực sự phát sinh trong một số trường hợp là sự thay đổi cao của mức độ tiếp xúc RF. Ví dụ, nhiều nhà khoa học đang nghiên cứu mức độ trường RF trong môi trường để giải quyết các mối quan ngại về sức khỏe cộng đồng. Xét đến số lượng lớn các nguồn RF trong môi trường và sự suy giảm nhanh chóng của trường RF từ bất kỳ nguồn nào, đây không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. Việc mô tả chính xác mức độ tiếp xúc với trường RF của từng cá nhân là một thách thức thực sự, ít nhất là đối với một số ít nhà khoa học cố gắng thực hiện điều này.
Khi bạn và các đồng tác giả viết bài báo IJERPH, mục tiêu của bạn có phải là chỉ ra những thành công và thách thức về liều lượng của các nghiên cứu đánh giá phơi nhiễm không? Foster: Mục tiêu của chúng tôi là chỉ ra những tiến bộ đáng chú ý mà nghiên cứu đánh giá phơi nhiễm đã đạt được trong những năm qua, điều này đã làm sáng tỏ thêm nhiều nghiên cứu về tác động sinh học của trường tần số vô tuyến và thúc đẩy những tiến bộ vượt bậc trong công nghệ y tế.
Các thiết bị đo lường trong những lĩnh vực này đã được cải thiện như thế nào? Ví dụ, bạn có thể cho tôi biết những công cụ nào bạn có khi mới bắt đầu sự nghiệp so với những công cụ hiện nay không? Các thiết bị đo lường cải tiến đóng góp như thế nào vào sự thành công của việc đánh giá phơi nhiễm?
Foster: Các thiết bị dùng để đo trường RF trong nghiên cứu sức khỏe và an toàn đang ngày càng nhỏ gọn hơn và mạnh mẽ hơn. Vài thập kỷ trước, ai có thể nghĩ rằng các thiết bị hiện trường thương mại sẽ trở nên đủ mạnh mẽ để mang đến nơi làm việc, có khả năng đo trường RF đủ mạnh để gây nguy hiểm cho nghề nghiệp, nhưng vẫn đủ nhạy để đo trường yếu từ các ăng-ten ở xa? Đồng thời, xác định phổ chính xác của tín hiệu để xác định nguồn gốc của nó?
Điều gì xảy ra khi công nghệ không dây chuyển sang các băng tần mới—ví dụ, sóng milimet và terahertz cho mạng di động hoặc 6 GHz cho Wi-Fi?
Foster: Một lần nữa, vấn đề liên quan đến tính phức tạp của tình huống phơi nhiễm, chứ không phải thiết bị đo lường. Ví dụ, các trạm gốc di động 5G băng tần cao phát ra nhiều chùm tia di chuyển trong không gian. Điều này khiến việc định lượng mức độ phơi nhiễm đối với những người ở gần trạm phát sóng để xác minh rằng mức độ phơi nhiễm là an toàn trở nên khó khăn (vì hầu như chúng luôn như vậy).
“Cá nhân tôi lo ngại hơn về tác động có thể xảy ra của việc dành quá nhiều thời gian sử dụng màn hình đối với sự phát triển của trẻ em và các vấn đề về quyền riêng tư.” – Kenneth R. Foster, Đại học Pennsylvania
Nếu đánh giá phơi nhiễm là một vấn đề đã được giải quyết, thì điều gì khiến việc chuyển sang đo liều lượng chính xác trở nên khó khăn đến vậy? Điều gì khiến việc đầu tiên đơn giản hơn nhiều so với việc sau?
Foster: Đo liều lượng khó hơn đánh giá mức độ phơi nhiễm. Thông thường, bạn không thể đưa đầu dò RF vào cơ thể ai đó. Có nhiều lý do tại sao bạn có thể cần thông tin này, chẳng hạn như trong phương pháp điều trị tăng thân nhiệt để điều trị ung thư, khi đó mô phải được làm nóng đến mức chính xác được chỉ định. Làm nóng quá ít thì không có lợi ích điều trị, quá nhiều thì bạn sẽ làm bỏng bệnh nhân.
Bạn có thể cho tôi biết thêm về cách đo liều lượng hiện nay không? Nếu không thể đưa đầu dò vào cơ thể ai đó, thì giải pháp tốt nhất tiếp theo là gì?
Foster: Việc sử dụng máy đo RF kiểu cũ để đo các trường trong không khí cho nhiều mục đích khác nhau là hoàn toàn bình thường. Tất nhiên, đây cũng là trường hợp của công việc an toàn lao động, nơi bạn cần đo các trường tần số vô tuyến xuất hiện trên cơ thể người lao động. Đối với chứng tăng thân nhiệt lâm sàng, bạn vẫn có thể cần phải đeo đầu dò nhiệt cho bệnh nhân, nhưng phép đo liều tính toán đã cải thiện đáng kể độ chính xác của việc đo liều nhiệt và dẫn đến những tiến bộ quan trọng trong công nghệ. Đối với các nghiên cứu về tác động sinh học của RF (ví dụ, sử dụng ăng-ten đặt trên động vật), điều quan trọng là phải biết cơ thể hấp thụ bao nhiêu năng lượng RF và năng lượng này đi đâu. Bạn không thể chỉ vẫy điện thoại trước mặt động vật như một nguồn tiếp xúc (nhưng một số nhà nghiên cứu đã làm như vậy). Đối với một số nghiên cứu lớn, chẳng hạn như nghiên cứu gần đây của Chương trình Độc chất học Quốc gia về việc tiếp xúc suốt đời với năng lượng RF ở chuột, không có giải pháp thay thế thực sự nào cho phép đo liều tính toán.
Theo bạn, tại sao lại có nhiều lo ngại liên tục về bức xạ không dây đến mức mọi người phải đo mức độ ở nhà?
Foster: Nhận thức rủi ro là một vấn đề phức tạp. Các đặc tính của bức xạ vô tuyến thường gây lo ngại. Bạn không thể nhìn thấy nó, không có mối liên hệ trực tiếp nào giữa việc tiếp xúc và các tác động khác nhau mà một số người lo lắng, mọi người có xu hướng nhầm lẫn năng lượng tần số vô tuyến (không ion hóa, nghĩa là các photon của nó quá yếu để phá vỡ các liên kết hóa học) với tia X ion hóa, v.v. Bức xạ (thực sự nguy hiểm). Một số người tin rằng họ "quá nhạy cảm" với bức xạ không dây, mặc dù các nhà khoa học không thể chứng minh được độ nhạy này trong các nghiên cứu mù đôi và có kiểm soát đúng cách. Một số người cảm thấy bị đe dọa bởi số lượng ăng-ten phổ biến được sử dụng cho truyền thông không dây. Các tài liệu khoa học chứa nhiều báo cáo liên quan đến sức khỏe với chất lượng khác nhau, qua đó người ta có thể tìm thấy những câu chuyện đáng sợ. Một số nhà khoa học tin rằng thực sự có thể có một vấn đề về sức khỏe (mặc dù cơ quan y tế nhận thấy họ không mấy lo ngại nhưng cho biết "cần phải nghiên cứu thêm"). Danh sách còn dài.
Đánh giá mức độ phơi nhiễm đóng một vai trò trong việc này. Người tiêu dùng có thể mua các máy dò RF giá rẻ nhưng rất nhạy và kiểm tra các tín hiệu RF trong môi trường của họ, trong đó có rất nhiều. Một số thiết bị này "kêu" khi chúng đo các xung tần số vô tuyến từ các thiết bị như điểm truy cập Wi-Fi và sẽ phát ra âm thanh giống như máy đếm Geiger trong lò phản ứng hạt nhân trên toàn thế giới. Thật đáng sợ. Một số máy đo RF cũng được bán để săn ma, nhưng đây là một ứng dụng khác.
Năm ngoái, Tạp chí Y khoa Anh đã đăng lời kêu gọi tạm dừng triển khai 5G cho đến khi xác định được tính an toàn của công nghệ này. Ông nghĩ gì về những lời kêu gọi này? Ông có nghĩ rằng chúng sẽ giúp thông tin cho bộ phận công chúng quan tâm đến tác động của việc tiếp xúc với RF đối với sức khỏe hay gây ra thêm sự nhầm lẫn không? Foster: Ông đang đề cập đến một bài viết quan điểm của [nhà dịch tễ học John] Frank, và tôi không đồng ý với hầu hết nội dung trong đó. Hầu hết các cơ quan y tế đã xem xét khoa học đều chỉ đơn giản kêu gọi nghiên cứu thêm, nhưng ít nhất một cơ quan - hội đồng y tế Hà Lan - đã kêu gọi tạm dừng triển khai 5G băng tần cao cho đến khi có thêm nghiên cứu về tính an toàn. Những khuyến nghị này chắc chắn sẽ thu hút sự chú ý của công chúng (mặc dù HCN cũng cho rằng không có khả năng có bất kỳ mối lo ngại nào về sức khỏe).
Trong bài viết của mình, Frank viết, "Những điểm mạnh mới nổi của các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm cho thấy [trường điện từ tần số vô tuyến] có tác động sinh học phá hoại của RF-EMF."
Vấn đề nằm ở chỗ: có hàng ngàn nghiên cứu về tác động sinh học của RF trong tài liệu. Các tiêu chí đánh giá, mức độ liên quan đến sức khỏe, chất lượng nghiên cứu và mức độ phơi nhiễm rất khác nhau. Hầu hết đều báo cáo một số loại tác động, ở mọi tần số và mọi mức độ phơi nhiễm. Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu đều có nguy cơ sai lệch đáng kể (liều lượng không đủ, thiếu phương pháp làm mù, quy mô mẫu nhỏ, v.v.) và nhiều nghiên cứu không nhất quán với các nghiên cứu khác. "Điểm mạnh nghiên cứu mới nổi" không mấy ý nghĩa đối với tài liệu ít được biết đến này. Frank nên dựa vào sự giám sát chặt chẽ hơn từ các cơ quan y tế. Các nghiên cứu này liên tục không tìm thấy bằng chứng rõ ràng về tác động bất lợi của trường RF xung quanh.
Frank phàn nàn về sự thiếu nhất quán trong việc thảo luận công khai về "5G" -- nhưng ông cũng mắc phải sai lầm tương tự khi không đề cập đến băng tần khi nói đến 5G. Trên thực tế, 5G băng tần thấp và băng tần trung hoạt động ở tần số gần với các băng tần di động hiện tại và dường như không gây ra vấn đề phơi nhiễm mới. 5G băng tần cao hoạt động ở tần số thấp hơn một chút so với dải sóng mmWave, bắt đầu từ 30 GHz. Ít nghiên cứu được thực hiện về tác động sinh học trong dải tần số này, nhưng năng lượng hầu như không xuyên qua da, và các cơ quan y tế chưa nêu lên mối lo ngại về tính an toàn của nó ở mức độ phơi nhiễm thông thường.
Frank không nói rõ ông muốn thực hiện nghiên cứu nào trước khi triển khai "5G", bất kể ông có ý gì. FCC yêu cầu những người được cấp phép phải tuân thủ các giới hạn phơi nhiễm, tương tự như giới hạn ở hầu hết các quốc gia khác. Chưa có tiền lệ nào về việc công nghệ RF mới phải được đánh giá trực tiếp về tác động của RF đối với sức khỏe trước khi phê duyệt, điều này có thể đòi hỏi một loạt nghiên cứu vô tận. Nếu các hạn chế của FCC không an toàn, chúng cần phải được thay đổi.
Để xem đánh giá chi tiết về nghiên cứu tác động sinh học của 5G, hãy xem bài viết của [Ken] Karipidis, trong đó phát hiện "không có bằng chứng thuyết phục nào cho thấy trường RF mức thấp trên 6 GHz, chẳng hạn như trường được sử dụng bởi mạng 5G, gây hại cho sức khỏe con người". Bài đánh giá cũng kêu gọi cần thêm nhiều nghiên cứu hơn.
Tài liệu khoa học còn nhiều tranh cãi, nhưng cho đến nay, các cơ quan y tế vẫn chưa tìm thấy bằng chứng rõ ràng nào về mối nguy hại cho sức khỏe từ trường RF xung quanh. Nhưng chắc chắn rằng, tài liệu khoa học về tác động sinh học của sóng mmWave tương đối ít, chỉ có khoảng 100 nghiên cứu và chất lượng khác nhau.
Chính phủ kiếm được rất nhiều tiền từ việc bán phổ tần cho truyền thông 5G và nên đầu tư một phần vào nghiên cứu sức khỏe chất lượng cao, đặc biệt là 5G băng tần cao. Cá nhân tôi lo ngại hơn về tác động có thể xảy ra của việc dành quá nhiều thời gian sử dụng màn hình đối với sự phát triển của trẻ em và các vấn đề về quyền riêng tư.
Có phương pháp cải tiến nào cho công việc đo liều lượng không? Nếu có, những ví dụ thú vị hoặc hứa hẹn nhất là gì?
Foster: Có lẽ tiến bộ chính là trong phép đo liều tính toán với sự ra đời của các phương pháp miền thời gian chênh lệch hữu hạn (FDTD) và các mô hình số của cơ thể dựa trên hình ảnh y tế có độ phân giải cao. Điều này cho phép tính toán rất chính xác mức độ hấp thụ năng lượng RF của cơ thể từ bất kỳ nguồn nào. Phép đo liều tính toán đã mang lại sức sống mới cho các liệu pháp y tế hiện có, chẳng hạn như liệu pháp tăng thân nhiệt được sử dụng để điều trị ung thư, và đã dẫn đến sự phát triển của các hệ thống hình ảnh MRI cải tiến và nhiều công nghệ y tế khác.
Michael Koziol là biên tập viên cộng tác tại IEEE Spectrum, phụ trách mọi lĩnh vực viễn thông. Ông tốt nghiệp Đại học Seattle với bằng Cử nhân tiếng Anh và Vật lý, và bằng Thạc sĩ Báo chí Khoa học của Đại học New York.
Năm 1992, Asad M. Madni nắm quyền điều hành BEI Sensors and Controls, giám sát một dòng sản phẩm bao gồm nhiều loại cảm biến và thiết bị dẫn đường quán tính, nhưng có lượng khách hàng nhỏ hơn, chủ yếu là ngành công nghiệp điện tử hàng không vũ trụ và quốc phòng.
Chiến tranh Lạnh kết thúc và ngành công nghiệp quốc phòng Hoa Kỳ sụp đổ. Và hoạt động kinh doanh sẽ không thể phục hồi sớm. BEI cần nhanh chóng xác định và thu hút khách hàng mới.
Để có được những khách hàng này, công ty phải từ bỏ hệ thống cảm biến quán tính cơ học của mình để chuyển sang công nghệ thạch anh mới chưa được kiểm chứng, thu nhỏ các cảm biến thạch anh và chuyển đổi một nhà sản xuất sản xuất hàng chục nghìn cảm biến đắt tiền mỗi năm sang sản xuất hàng triệu cảm biến rẻ hơn.
Madni đã nỗ lực hết mình để biến điều đó thành hiện thực và đạt được nhiều thành công hơn bất kỳ ai có thể tưởng tượng đối với GyroChip. Cảm biến đo quán tính giá rẻ này là cảm biến đầu tiên thuộc loại này được tích hợp vào ô tô, cho phép hệ thống kiểm soát ổn định điện tử (ESC) phát hiện trượt và vận hành phanh để ngăn lật xe. Theo Cục Quản lý An toàn Giao thông Đường bộ Quốc gia, khi ESC được lắp đặt trên tất cả các ô tô mới trong giai đoạn 5 năm từ 2011 đến 2015, các hệ thống này đã cứu sống 7.000 người chỉ riêng tại Hoa Kỳ.
Thiết bị này vẫn là trung tâm của vô số máy bay thương mại và tư nhân, cũng như hệ thống kiểm soát độ ổn định cho hệ thống dẫn đường tên lửa của Hoa Kỳ. Nó thậm chí còn được đưa tới sao Hỏa như một phần của xe tự hành Pathfinder Sojourner.
Chức vụ hiện tại: Giáo sư thỉnh giảng danh dự tại UCLA; Cựu Chủ tịch, Tổng giám đốc điều hành và Giám đốc công nghệ của BEI Technologies
Học vấn: 1968, Cao đẳng RCA; Cử nhân, 1969 và 1972, Thạc sĩ, UCLA, cả hai đều chuyên ngành Kỹ thuật Điện; Tiến sĩ, Đại học Bờ biển California, 1987
Anh hùng: Nhìn chung, cha tôi đã dạy tôi cách học, cách làm người và ý nghĩa của tình yêu, lòng trắc ẩn và sự đồng cảm; trong nghệ thuật, Michelangelo; trong khoa học, Albert Einstein; trong kỹ thuật, Claude Shannon
Âm nhạc yêu thích: Trong âm nhạc phương Tây, Beatles, Rolling Stones, Elvis; Âm nhạc phương Đông, Ghazals
Thành viên tổ chức: IEEE Life Fellow; Viện Hàn lâm Kỹ thuật Quốc gia Hoa Kỳ; Viện Hàn lâm Kỹ thuật Hoàng gia Anh; Viện Hàn lâm Kỹ thuật Canada
Giải thưởng ý nghĩa nhất: Huy chương danh dự của IEEE: "Những đóng góp tiên phong cho sự phát triển và thương mại hóa các công nghệ cảm biến và hệ thống tiên tiến, cũng như khả năng lãnh đạo nghiên cứu xuất sắc"; Cựu sinh viên UCLA của năm 2004
Madni đã nhận được Huân chương Danh dự IEEE năm 2022 vì tiên phong trong GyroChip, cùng nhiều đóng góp khác trong phát triển công nghệ và lãnh đạo nghiên cứu.
Kỹ thuật không phải là nghề nghiệp lựa chọn đầu tiên của Madni. Ông muốn trở thành một họa sĩ - nghệ sĩ giỏi. Nhưng tình hình tài chính của gia đình ông ở Mumbai, Ấn Độ (lúc đó là Mumbai) vào những năm 1950 và 1960 đã đưa ông đến với kỹ thuật - đặc biệt là điện tử, nhờ vào sự quan tâm của ông đến những cải tiến mới nhất được tích hợp trong radio bán dẫn bỏ túi. Năm 1966, ông chuyển đến Hoa Kỳ để học điện tử tại Cao đẳng RCA ở Thành phố New York, một trường được thành lập vào đầu những năm 1900 để đào tạo các nhà điều hành và kỹ thuật viên không dây.
"Tôi muốn trở thành một kỹ sư có thể phát minh ra nhiều thứ," Madeney nói, "và làm những việc cuối cùng sẽ tác động đến con người. Bởi vì nếu tôi không thể tác động đến con người, tôi cảm thấy sự nghiệp của mình sẽ không được trọn vẹn."
Madni vào UCLA năm 1969 với bằng cử nhân kỹ thuật điện sau hai năm học chương trình Công nghệ Điện tử tại Cao đẳng RCA. Ông tiếp tục theo học thạc sĩ và tiến sĩ, sử dụng xử lý tín hiệu số và phản xạ miền tần số để phân tích hệ thống viễn thông cho nghiên cứu luận án của mình. Trong thời gian học, ông cũng làm giảng viên tại Đại học Pacific State, làm quản lý hàng tồn kho tại nhà bán lẻ David Orgell ở Beverly Hills và làm kỹ sư thiết kế thiết bị ngoại vi máy tính tại Pertec.
Sau đó, vào năm 1975, khi mới đính hôn và theo sự thúc giục của một người bạn học cũ, ông đã nộp đơn xin việc vào bộ phận vi sóng của Systron Donner.
Madni bắt đầu thiết kế máy phân tích phổ đầu tiên trên thế giới có bộ nhớ kỹ thuật số tại Systron Donner. Thực tế, trước đây ông chưa từng sử dụng máy phân tích phổ nào cả - chúng rất đắt vào thời điểm đó - nhưng ông hiểu rõ lý thuyết để tự thuyết phục mình nhận công việc này. Sau đó, ông dành sáu tháng để thử nghiệm, tích lũy kinh nghiệm thực tế với thiết bị trước khi cố gắng thiết kế lại nó.
Dự án kéo dài hai năm và theo Madni, đã mang lại ba bằng sáng chế quan trọng, mở đầu cho "con đường vươn tới những điều lớn lao và tốt đẹp hơn" của ông. Ông cũng cho biết dự án này cũng dạy ông hiểu được sự khác biệt giữa "kiến thức lý thuyết và thương mại hóa công nghệ có thể giúp ích cho người khác".
Chúng tôi cũng có thể tùy chỉnh các linh kiện thụ động rf theo yêu cầu của bạn. Bạn có thể vào trang tùy chỉnh để cung cấp thông số kỹ thuật cần thiết.
https://www.keenlion.com/customization/
Email:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com
Thời gian đăng: 18-04-2022
