新研究显示暴露在高功率微波频率下或可能会导致脑损伤

2022年05月22日 08:42 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

跟曾经的流行看法相反,微波炉并不致癌。这是一个存在了几十年的担忧,它可能唤起一个孩子的形象,他站在微波炉前,透过昏暗的门窥视,却被告知要退后几步,否则就可能会被一种莫名其妙的疾病所困扰,甚至更糟--辐射中毒。

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由于科学、工程和技术的进步,微波现在被认为是安全、有效和高效的。然而德克萨斯农工大学最近的研究显示,暴露在某些极高功率的微波和无线电频率下可能会导致大脑面临高压力。

J. Mike Walker '66机械工程系的助理教授Justin Wilkerson跟美国陆军研究实验室和空军研究实验室的研究人员合理研究了高功率脉冲微波对人体的影响。微波最常用于快速烹饪,是一种电磁辐射,其在电磁波谱上介于无线电和红外光之间。

通过利用计算模型,该团队的两种模拟方法首先计算出平面电磁波在人体三维模型上的比吸收率(SAR)。然后,SAR值被用来计算整个头部和大脑的温度变化。这些温度变化会被用来确定脑组织在应对高强度微波时如何发生物理变化。

“微波加热导致空间变化的快速热膨胀,然后诱发机械波进而在大脑中传播,就像池塘中的涟漪,”Wilkerson说道,“我们发现,如果这些波在大脑中心以正确的方式相互作用,那么诱发脑外伤的条件是理想的。”

发表在《Science Advances》上的Wilkerson的研究显示,当在非常短的时间内(微秒)应用小的温度上升时,会产生潜在的伤害性应力波。想象一下,将爆开一袋爆米花所需的所有微波能量浓缩到百万分之一秒内然后对准大脑的情景。

然而没有必要担心日常暴露于微波或射频水平。Wilkerson的研究包括远大于普通人会接触到的任何功率的量级。

“尽管这里工作的所需功率密度比大多数现实世界的暴露条件大几个数量级,但它们可以通过旨在发射军事和研究应用中的高功率电磁脉冲的设备来实现,”Wilkerson说道。

Wilkerson和该团队使用有限元模拟作为其计算模型的一部分--跟预测车祸、足球撞击、甚至战场上的爆炸等情况下的创伤性脑损伤的模型相同。通过将其应用于一种新的能量沉积--微波,Wilkerson为更多关于生物体和电磁场之间的相互作用及其应用的研究打开了大门。

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