Situs web IEEE menempatkan cookie pada perangkat Anda untuk memberi Anda pengalaman pengguna terbaik. Dengan menggunakan situs web kami, Anda menyetujui penempatan cookie ini. Untuk mempelajari lebih lanjut, silakan baca Kebijakan Privasi kami.
Para ahli terkemuka dalam dosimetri RF membedah rasa sakit 5G—dan perbedaan antara paparan dan dosis
Kenneth R. Foster memiliki pengalaman puluhan tahun mempelajari radiasi frekuensi radio (RF) dan dampaknya pada sistem biologis. Kini, ia telah ikut menulis survei baru tentang topik tersebut dengan dua peneliti lain, Marvin Ziskin dan Quirino Balzano. Secara kolektif, ketiganya (ketiganya merupakan anggota tetap IEEE) memiliki pengalaman lebih dari satu abad dalam subjek tersebut.
Survei tersebut, yang diterbitkan dalam Jurnal Internasional Penelitian Lingkungan dan Kesehatan Masyarakat pada bulan Februari, meninjau penelitian selama 75 tahun terakhir dalam penilaian paparan RF dan dosimetri. Di dalamnya, para penulis bersama merinci seberapa jauh bidang tersebut telah maju dan mengapa mereka menganggapnya sebagai kisah sukses ilmiah.
IEEE Spectrum berbicara melalui email dengan profesor emeritus Universitas Pennsylvania, Foster. Kami ingin mempelajari lebih lanjut tentang mengapa studi penilaian paparan RF begitu berhasil, apa yang membuat dosimetri RF begitu sulit, dan mengapa kekhawatiran masyarakat tentang kesehatan dan radiasi nirkabel tampaknya tidak pernah hilang.
Bagi mereka yang belum mengetahui perbedaannya, apa perbedaan antara paparan dan dosis?
Kenneth Foster: Dalam konteks keselamatan RF, paparan mengacu pada medan di luar tubuh, dan dosis mengacu pada energi yang diserap dalam jaringan tubuh. Keduanya penting untuk banyak aplikasi - misalnya, penelitian keselamatan medis, kesehatan kerja, dan elektronik konsumen.
"Untuk ulasan yang baik tentang penelitian tentang efek biologis 5G, lihat artikel [Ken] Karipidis, yang menemukan 'tidak ada bukti konklusif bahwa medan RF tingkat rendah di atas 6 GHz, seperti yang digunakan oleh jaringan 5G, berbahaya bagi kesehatan manusia.'" -- Kenneth R. Foster, Universitas Pennsylvania
Foster: Mengukur medan RF di ruang bebas bukanlah suatu masalah. Masalah sebenarnya yang muncul dalam beberapa kasus adalah variabilitas paparan RF yang tinggi. Misalnya, banyak ilmuwan yang menyelidiki tingkat medan RF di lingkungan untuk mengatasi masalah kesehatan masyarakat. Mengingat banyaknya sumber RF di lingkungan dan peluruhan medan RF yang cepat dari sumber mana pun, ini bukanlah tugas yang mudah. Mengkarakterisasi paparan individu terhadap medan RF secara akurat merupakan tantangan nyata, setidaknya bagi beberapa ilmuwan yang mencoba melakukannya.
Ketika Anda dan rekan penulis menulis artikel IJERPH, apakah tujuan Anda untuk menunjukkan keberhasilan dan tantangan dosimetrik dari studi penilaian paparan?Foster: Tujuan kami adalah untuk menunjukkan kemajuan luar biasa yang telah dicapai dalam penelitian penilaian paparan selama bertahun-tahun, yang telah menambah banyak kejelasan pada studi tentang efek biologis medan frekuensi radio dan telah mendorong kemajuan besar dalam teknologi medis.
Seberapa besar peningkatan instrumentasi di area ini?Dapatkah Anda memberi tahu saya alat apa saja yang tersedia bagi Anda di awal karier Anda, misalnya, dibandingkan dengan yang tersedia saat ini?Bagaimana instrumen yang lebih baik berkontribusi terhadap keberhasilan penilaian paparan?
Foster: Instrumen yang digunakan untuk mengukur medan RF dalam penelitian kesehatan dan keselamatan semakin kecil dan semakin kuat. Siapa yang mengira beberapa dekade lalu bahwa instrumen lapangan komersial akan menjadi cukup kuat untuk dibawa ke tempat kerja, mampu mengukur medan RF yang cukup kuat untuk menyebabkan bahaya kerja, namun cukup sensitif untuk mengukur medan lemah dari antena yang jauh? Pada saat yang sama, menentukan spektrum sinyal yang tepat untuk mengidentifikasi sumbernya?
Apa yang terjadi ketika teknologi nirkabel berpindah ke pita frekuensi baru—misalnya, gelombang milimeter dan terahertz untuk seluler, atau 6 GHz untuk Wi-Fi?
Foster: Sekali lagi, masalahnya ada pada kompleksitas situasi paparan, bukan instrumentasinya. Misalnya, stasiun pangkalan seluler 5G pita tinggi memancarkan banyak sinar yang bergerak melintasi ruang angkasa. Hal ini menyulitkan untuk mengukur paparan kepada orang-orang di dekat lokasi seluler guna memverifikasi bahwa paparan tersebut aman (karena hampir selalu demikian).
“Saya pribadi lebih khawatir tentang kemungkinan dampak terlalu banyak waktu di depan layar terhadap perkembangan anak dan masalah privasi.” – Kenneth R. Foster, Universitas Pennsylvania
Jika penilaian paparan merupakan masalah yang terpecahkan, apa yang membuat lompatan dalam dosimetri yang akurat menjadi begitu sulit? Apa yang membuat yang pertama jauh lebih sederhana daripada yang kedua?
Foster: Dosimetri lebih menantang daripada penilaian paparan. Anda umumnya tidak dapat memasukkan probe RF ke dalam tubuh seseorang. Ada banyak alasan mengapa Anda mungkin memerlukan informasi ini, seperti dalam perawatan hipertermia untuk pengobatan kanker, di mana jaringan harus dipanaskan hingga tingkat yang ditentukan secara tepat. Panaskan terlalu sedikit dan tidak ada manfaat terapeutik, terlalu banyak dan Anda akan membakar pasien.
Bisakah Anda memberi tahu saya lebih lanjut tentang bagaimana dosimetri dilakukan saat ini? Jika Anda tidak dapat memasukkan alat ukur ke dalam tubuh seseorang, apa hal terbaik berikutnya?
Foster: Tidak masalah menggunakan pengukur RF kuno untuk mengukur medan di udara untuk berbagai keperluan. Hal ini tentu saja berlaku untuk pekerjaan keselamatan kerja, di mana Anda perlu mengukur medan frekuensi radio yang terjadi pada tubuh pekerja. Untuk hipertermia klinis, Anda mungkin masih perlu memasang probe termal pada pasien, tetapi dosimetri komputasional telah sangat meningkatkan akurasi pengukuran dosis termal dan telah menghasilkan kemajuan penting dalam teknologi. Untuk studi tentang efek biologis RF (misalnya, menggunakan antena yang dipasang pada hewan), sangat penting untuk mengetahui berapa banyak energi RF yang diserap dalam tubuh dan ke mana perginya. Anda tidak bisa hanya melambaikan ponsel di depan hewan sebagai sumber paparan (tetapi beberapa peneliti melakukannya). Untuk beberapa studi besar, seperti studi Program Toksikologi Nasional baru-baru ini tentang paparan seumur hidup terhadap energi RF pada tikus, tidak ada alternatif nyata untuk dosimetri terkomputasi.
Menurut Anda mengapa ada begitu banyak kekhawatiran tentang radiasi nirkabel hingga orang mengukur kadarnya di rumah?
Foster: Persepsi risiko adalah hal yang kompleks. Karakteristik radiasi radio seringkali menimbulkan kekhawatiran. Anda tidak dapat melihatnya, tidak ada hubungan langsung antara paparan dan berbagai efek yang dikhawatirkan sebagian orang, orang cenderung salah mengartikan energi frekuensi radio (non-pengion, artinya fotonnya terlalu lemah untuk memutus ikatan kimia) dengan sinar-X pengion, dll. Radiasi (sangat berbahaya). Beberapa orang percaya bahwa mereka "terlalu sensitif" terhadap radiasi nirkabel, meskipun para ilmuwan belum dapat membuktikan sensitivitas ini dalam studi yang disamarkan dan terkontrol dengan baik. Beberapa orang merasa terancam oleh banyaknya antena yang digunakan untuk komunikasi nirkabel. Literatur ilmiah memuat banyak laporan terkait kesehatan dengan kualitas yang bervariasi, yang darinya seseorang dapat menemukan cerita yang menakutkan. Beberapa ilmuwan percaya bahwa mungkin memang ada masalah kesehatan (meskipun badan kesehatan menemukan bahwa mereka tidak terlalu khawatir tetapi mengatakan "diperlukan penelitian lebih lanjut"). Daftarnya masih panjang.
Penilaian paparan berperan dalam hal ini. Konsumen dapat membeli detektor RF yang murah namun sangat sensitif dan menyelidiki sinyal RF di lingkungan mereka, yang jumlahnya banyak. Beberapa perangkat ini berbunyi "klik" saat mengukur pulsa frekuensi radio dari perangkat seperti titik akses Wi-Fi, dan akan terdengar seperti penghitung Geiger di reaktor nuklir. Beberapa pengukur RF juga dijual untuk berburu hantu, tetapi ini adalah aplikasi yang berbeda.
Tahun lalu, British Medical Journal menerbitkan seruan untuk menghentikan penerapan 5G hingga keamanan teknologinya dipastikan. Apa pendapat Anda tentang seruan-seruan ini? Apakah menurut Anda seruan-seruan ini akan membantu menginformasikan segmen publik yang khawatir tentang dampak kesehatan dari paparan RF, atau malah menyebabkan kebingungan lebih lanjut? Foster: Anda merujuk pada opini oleh [ahli epidemiologi John] Frank, dan saya tidak setuju dengan sebagian besarnya. Sebagian besar badan kesehatan yang telah meninjau sains hanya menyerukan penelitian lebih lanjut, tetapi setidaknya satu badan — badan kesehatan Belanda — telah menyerukan moratorium peluncuran 5G pita tinggi hingga penelitian keamanan lebih lanjut dilakukan. Rekomendasi-rekomendasi ini pasti akan menarik perhatian publik (meskipun HCN juga menganggap kecil kemungkinan adanya masalah kesehatan).
Dalam artikelnya, Frank menulis, "Kekuatan yang muncul dari studi laboratorium menunjukkan efek biologis yang merusak dari RF-EMF [medan elektromagnetik frekuensi radio].
Masalahnya adalah: terdapat ribuan studi efek biologis RF dalam literatur. Titik akhir, relevansi dengan kesehatan, kualitas studi, dan tingkat paparan sangat bervariasi. Sebagian besar melaporkan beberapa jenis efek, pada semua frekuensi dan tingkat paparan. Namun, sebagian besar studi memiliki risiko bias yang signifikan (dosimetri yang tidak memadai, kurangnya pembutaan, ukuran sampel yang kecil, dll.) dan banyak studi yang tidak konsisten dengan studi lainnya. "Kekuatan penelitian yang baru muncul" tidak terlalu masuk akal untuk literatur yang kurang dipahami ini. Frank seharusnya mengandalkan pengawasan yang lebih ketat dari lembaga kesehatan. Lembaga-lembaga ini secara konsisten gagal menemukan bukti yang jelas tentang efek buruk medan RF ambien.
Frank mengeluhkan ketidakkonsistenan dalam membahas "5G" secara terbuka -- tetapi ia melakukan kesalahan yang sama dengan tidak menyebutkan pita frekuensi ketika merujuk pada 5G. Faktanya, 5G pita rendah dan menengah beroperasi pada frekuensi yang mendekati pita seluler saat ini dan tampaknya tidak menimbulkan masalah paparan baru. 5G pita tinggi beroperasi pada frekuensi sedikit di bawah rentang mmWave, dimulai pada 30 GHz. Hanya sedikit penelitian yang telah dilakukan mengenai efek biologis dalam rentang frekuensi ini, tetapi energinya hampir tidak menembus kulit, dan badan kesehatan belum menyuarakan kekhawatiran tentang keamanannya pada tingkat paparan umum.
Frank tidak merinci penelitian apa yang ingin ia lakukan sebelum meluncurkan "5G", apa pun maksudnya. FCC mewajibkan pemegang lisensi untuk mematuhi batas paparannya, yang serupa dengan yang berlaku di sebagian besar negara lain. Belum ada preseden bagi teknologi RF baru untuk dinilai secara langsung dampaknya terhadap kesehatan sebelum disetujui, yang mungkin memerlukan serangkaian studi yang tak terhitung jumlahnya. Jika pembatasan FCC tidak aman, pembatasan tersebut harus diubah.
Untuk tinjauan mendetail mengenai penelitian efek biologis 5G, lihat artikel [Ken] Karipidis, yang menemukan bahwa "tidak ada bukti konklusif bahwa medan RF tingkat rendah di atas 6 GHz, seperti yang digunakan oleh jaringan 5G, berbahaya bagi kesehatan manusia." Tinjauan tersebut juga menyerukan penelitian lebih lanjut.
Literatur ilmiahnya beragam, tetapi sejauh ini, badan kesehatan belum menemukan bukti yang jelas tentang bahaya kesehatan dari medan RF ambien. Namun yang pasti, literatur ilmiah tentang efek biologis mmWave relatif kecil, dengan sekitar 100 studi, dan kualitasnya bervariasi.
Pemerintah menghasilkan banyak uang dengan menjual spektrum untuk komunikasi 5G, dan harus menginvestasikan sebagiannya dalam penelitian kesehatan berkualitas tinggi, terutama 5G pita tinggi. Secara pribadi, saya lebih khawatir tentang kemungkinan dampak terlalu banyak waktu di depan layar terhadap perkembangan anak dan masalah privasi.
Apakah ada metode yang lebih baik untuk pekerjaan dosimetri? Jika ada, apa contoh yang paling menarik atau menjanjikan?
Foster: Mungkin kemajuan utama ada pada dosimetri komputasional dengan diperkenalkannya metode domain waktu beda hingga (FDTD) dan model numerik tubuh berdasarkan citra medis beresolusi tinggi. Hal ini memungkinkan kalkulasi yang sangat tepat mengenai penyerapan energi RF oleh tubuh dari sumber mana pun. Dosimetri komputasional telah memberikan kehidupan baru bagi terapi medis yang sudah mapan, seperti hipertermia yang digunakan untuk mengobati kanker, dan telah mengarah pada pengembangan sistem pencitraan MRI yang lebih baik serta banyak teknologi medis lainnya.
Michael Koziol adalah editor asosiasi di IEEE Spectrum, yang meliput semua bidang telekomunikasi. Ia lulusan Universitas Seattle dengan gelar BA dalam Bahasa Inggris dan Fisika, dan gelar MA dalam Jurnalisme Sains dari Universitas New York.
Pada tahun 1992, Asad M. Madni mengambil alih pimpinan BEI Sensors and Controls, mengawasi lini produk yang mencakup berbagai sensor dan peralatan navigasi inersia, tetapi memiliki basis pelanggan yang lebih kecil—terutama industri elektronik pertahanan dan kedirgantaraan.
Perang Dingin berakhir dan industri pertahanan AS runtuh. Dan bisnis tidak akan pulih dalam waktu dekat. BEI perlu segera mengidentifikasi dan menarik pelanggan baru.
Untuk mendapatkan pelanggan ini, perusahaan harus membuang sistem sensor inersia mekanis milik perusahaan dan menggantinya dengan teknologi kuarsa baru yang belum terbukti, mengecilkan ukuran sensor kuarsa, dan mengubah produsen yang memproduksi puluhan ribu sensor mahal setahun menjadi produsen yang memproduksi jutaan sensor dengan harga lebih murah.
Madni bekerja keras untuk mewujudkannya dan meraih kesuksesan yang tak pernah dibayangkan siapa pun berkat GyroChip. Sensor pengukuran inersia murah ini merupakan yang pertama di jenisnya yang diintegrasikan ke dalam mobil, yang memungkinkan sistem kendali stabilitas elektronik (ESC) mendeteksi selip dan mengoperasikan rem guna mencegah tergulingnya mobil. Karena ESC dipasang di semua mobil baru selama periode lima tahun dari 2011 hingga 2015, sistem ini telah menyelamatkan 7.000 nyawa di Amerika Serikat saja, menurut Badan Keselamatan Lalu Lintas Jalan Raya Nasional.
Peralatan tersebut terus menjadi inti dari pesawat komersial dan pribadi yang tak terhitung jumlahnya, serta sistem kontrol stabilitas untuk sistem pemandu rudal AS. Peralatan tersebut bahkan melakukan perjalanan ke Mars sebagai bagian dari penjelajah Pathfinder Sojourner.
Peran saat ini: Profesor Adjunct terhormat di UCLA; Presiden, CEO, dan CTO BEI Technologies yang telah pensiun
Pendidikan: 1968, RCA College; BS, 1969 dan 1972, MS, UCLA, keduanya di bidang Teknik Elektro; Ph.D., California Coast University, 1987
Pahlawan: Secara umum, ayah saya mengajari saya cara belajar, cara menjadi manusia, dan arti cinta, kasih sayang, dan empati; dalam seni, Michelangelo; dalam sains, Albert Einstein; dalam teknik, Claude Shannon
Musik favorit: Dalam musik Barat, The Beatles, Rolling Stones, Elvis; Musik Timur, Ghazals
Anggota organisasi: IEEE Life Fellow; Akademi Teknik Nasional AS; Akademi Teknik Kerajaan Inggris; Akademi Teknik Kanada
Penghargaan paling bermakna: Medali Kehormatan IEEE: "Kontribusi perintis terhadap pengembangan dan komersialisasi teknologi penginderaan dan sistem inovatif, serta kepemimpinan penelitian yang luar biasa"; Alumni UCLA Tahun 2004
Madni menerima Medali Kehormatan IEEE 2022 atas jasanya mempelopori GyroChip, di antara kontribusi lainnya dalam pengembangan teknologi dan kepemimpinan penelitian.
Teknik bukanlah pilihan karier pertama Madni. Ia ingin menjadi seniman-pelukis yang baik. Namun, situasi keuangan keluarganya di Mumbai, India (saat itu Mumbai) pada tahun 1950-an dan 1960-an mendorongnya untuk menekuni teknik—terutama elektronika, berkat ketertarikannya pada inovasi terbaru yang terkandung dalam radio transistor saku. Pada tahun 1966, ia pindah ke Amerika Serikat untuk mempelajari elektronika di RCA College di New York City, yang didirikan pada awal tahun 1900-an untuk melatih operator dan teknisi nirkabel.
"Saya ingin menjadi insinyur yang mampu menciptakan berbagai hal," kata Madeney, "dan melakukan hal-hal yang pada akhirnya akan berdampak pada manusia. Karena jika saya tidak bisa memengaruhi manusia, saya rasa karier saya tidak akan memuaskan."
Madni masuk UCLA pada tahun 1969 dengan gelar sarjana teknik elektro setelah dua tahun mengikuti program Teknologi Elektronika di RCA College. Ia kemudian melanjutkan studinya untuk meraih gelar master dan doktor, menggunakan pemrosesan sinyal digital dan reflektometri domain frekuensi untuk menganalisis sistem telekomunikasi untuk penelitian tesisnya. Selama studinya, ia juga bekerja sebagai dosen di Pacific State University, bekerja di bidang manajemen inventaris di pengecer Beverly Hills, David Orgell, dan sebagai insinyur yang merancang periferal komputer di Pertec.
Kemudian, pada tahun 1975, setelah baru bertunangan dan atas desakan mantan teman sekelasnya, ia melamar pekerjaan di departemen gelombang mikro Systron Donner.
Madni mulai merancang penganalisis spektrum pertama di dunia dengan penyimpanan digital di Systron Donner. Dia belum pernah benar-benar menggunakan penganalisis spektrum sebelumnya—harganya sangat mahal saat itu—tetapi dia cukup memahami teorinya untuk meyakinkan dirinya sendiri untuk mengambil pekerjaan itu. Dia kemudian menghabiskan enam bulan untuk menguji, memperoleh pengalaman langsung dengan instrumen tersebut sebelum mencoba mendesain ulangnya.
Proyek ini memakan waktu dua tahun dan, menurut Madni, menghasilkan tiga paten penting, yang mengawali "pendakiannya menuju hal-hal yang lebih besar dan lebih baik." Proyek ini juga mengajarinya apresiasi terhadap perbedaan antara "apa artinya memiliki pengetahuan teoretis dan mengomersialkan teknologi yang dapat membantu orang lain," ujarnya.
Kami juga dapat menyesuaikan komponen pasif RF sesuai kebutuhan Anda. Anda dapat mengunjungi halaman kustomisasi untuk memberikan spesifikasi yang Anda butuhkan.
https://www.keenlion.com/kustomisasi/
Email:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com
Waktu posting: 18-Apr-2022
