Digital Austinman Zur Untersuchung Von Mobilfunkstrahlung Entwickelt

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Um die potenziell schädlichen auswirkungen von mobiltelefonen auf den menschlichen körper zu untersuchen, haben forscher der university of texas in austin einen virtuellen körper, austinman, geschaffen, der in seiner detailfülle unerreicht ist

Dieser Artikel hinter den Kulissen wurde WordsSideKick.com in Partnerschaft mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Um die Auswirkungen von Mobiltelefonen auf den menschlichen Körper zu untersuchen, haben Forscher einen virtuellen Körper geschaffen, der in seiner Detailfülle unerreicht ist.

"AustinMan" ist eine virtuelle Aufnahme für Strahlung, eine dreidimensionale Karte mit ultrahoher Auflösung des menschlichen Körpers. Er hilft Forschern, die möglichen gesundheitsbezogenen Auswirkungen von drahtlosen Geräten besser zu verstehen.

Er wurde aus einem Stipendium der National Science Foundation, der harten Arbeit der University of Texas in Austin, Forschern und Studenten sowie aus einem öffentlich verfügbaren, extrem hochauflösenden Scan des menschlichen Körpers geboren, der von einem Mann im Todestrakt möglich gemacht wurde, der ihn spendete Körper für die Wissenschaft.

Insgesamt enthält AustinMan mehr als 100 Millionen Voxel (dreidimensionale Versionen von Pixeln), die während virtueller Telefonanrufe miteinander interagieren - Experimente, die vorhersagen, wie verschiedene Körperteile elektromagnetische Energie absorbieren.

Thermische effekte

Die Gefahr von Mobiltelefonen wird viel diskutiert und diskutiert, aber die Wissenschaftler haben immer noch viele Fragen zur Verwendung von Mobiltelefonen und zu gesundheitlichen Problemen wie Krebs.

"Was etabliert ist, ist der thermische Schaden", sagte der Forschungsforscher Ali Yilmaz, Assistenzprofessor an der University of Texas in Austin. "Wir wissen, dass Mobiltelefone elektromagnetische Energie abstrahlen, und wie Ihre Mikrowellenherden, wenn Sie die Leistung genug aufdrehen, heizen und kochen Sie Gewebe. Die offene Frage ist, wie viel ist zu viel?

"Diese Simulationen sind ein Schritt in die Richtung, um diese Grenzen zu identifizieren und zu beantworten, wie viel sicher ist, wie viel nicht", sagte Yilmaz.

Selbst bei niedrigeren Leistungsstufen wurden Mikrowellen mit Gewebeschäden und anderen negativen Auswirkungen in Verbindung gebracht. Bei Tieren reichen die Auswirkungen von fötalen Defekten bis hin zu Veränderungen der Kapillarenleckage im Gehirn. Um die Menschen vor diesen Wärmeeffekten zu schützen, haben die Aufsichtsbehörden Sicherheitsstandards erlassen, die unsere Exposition gegenüber Mikrowellenfeldern einschränken.

"Die Standards verlangen, dass die Mikrowellenleistung, die von unseren Körpern aufgrund eines drahtlosen Geräts absorbiert wird, gemessen an der spezifischen Absorptionsrate, unter dem festgelegten Grenzwert liegt, um thermische Schäden in Schach zu halten", sagte Yilmaz. "Das Problem ist, wir wissen nicht genau, wie viel Energie absorbiert wird."

Extreme Simulationen

Um die aufgenommene Leistung genau zu schätzen, verwenden die Forscher auf Supercomputern fortschrittliche Algorithmen. Hier kommt AustinMan ins Spiel.

Er repräsentiert die menschliche Anatomie durch etwas, das einem virtuellen Lego-Körper ähnelt, der aus extrem kleinen Würfeln von einem Millimeter Durchmesser besteht. Die Forscher arbeiteten mit Anatomen zusammen, um hochaufgelöste Bildschnitte in Computerkarten des Körpergewebes umzuwandeln.

Bisherige Modelle hatten nur eine Handvoll Gewebetypen enthalten. Das derzeitige Modell enthält 30 Gewebearten mit jeweils einzigartigen elektromagnetischen Eigenschaften. (Die Bildausschnitte stammen aus dem Visible Human Project der US-amerikanischen National Library of Medicine. In den 1990er Jahren spendete ein Insassen aus Texas, der Todestrakt, seinen Körper der Wissenschaft; er wurde gescannt, um die Bilder zu erstellen.)

Professor Ali Yilmaz diskutiert das AustinMan-Projekt an der University of Texas des Austin Applied Computational Engineering and Sciences Visualization Lab mit seinen Studenten Max Wei und Jackson Massey.

Professor Ali Yilmaz diskutiert das AustinMan-Projekt an der University of Texas des Austin Applied Computational Engineering and Sciences Visualization Lab mit seinen Studenten Max Wei und Jackson Massey.

Bildnachweis: Ali Yilmaz, Universität Texas in Austin

Die extremen Simulationen des Teams mit AustinMan wären mit herkömmlichen Rechenmethoden und Software nicht möglich. Selbst mit effizienten Algorithmen würde jede Simulation auf einem gewöhnlichen Desktop-Computer etwa fünf Jahre dauern. Die Zahlen des von der National Science Foundation gesponserten Ranger-Supercomputer im Texas Advanced Computing Center zusammengetragen, können Yilmaz und sein Team die Simulationen jedoch in weniger als sechs Stunden durchführen.

"Die Supercomputing-Infrastruktur im Texas Advanced Computing Center ist für diese Arbeit von grundlegender Bedeutung", sagte Yilmaz. "Die Simulationen, die wir mit Ranger durchführen, sind einige der größten und kompliziertesten Simulationen der Bioelektromagnetik aller Zeiten."

Erste Ergebnisse

Die ersten Ergebnisse des Teams mit AustinMan zeigen, wie wichtig hochauflösende Körpermodelle sind. In einer kürzlich eingereichten Arbeit zeigten Yilmaz und seine Schüler, dass Modelle mit niedriger Auflösung die von Haut, Hornhaut, Zerebrospinalflüssigkeit und Gehirnsubstanz aufgenommene Leistung um bis zu 50 Prozent unterschätzen oder überschätzen können.

Diese Simulationen beantworten nicht die Frage, ob Mobiltelefone gefährlich sind an sich - Vieles über die Dynamik von Krebs und anderen gesundheitlichen Auswirkungen ist Wissenschaftlern immer noch ein Rätsel. Sie stellen jedoch eine der besten Methoden dar, um die thermischen Auswirkungen von drahtlosen Geräten in der Nähe zu untersuchen und zu quantifizieren.

Sie fungieren auch als virtuelle Testkammern, um das Design besserer Antennen und drahtloser Geräte zu unterstützen, die sicher in der Nähe, am oder im menschlichen Körper arbeiten.

Beispiele für Fragen, die das Team beantworten kann: "Können wir die Strahlungsleistung um das 100-fache erhöhen, um eine bessere Video-Konnektivität zu erreichen? Wie sicher ist das? Wenn wir die Leistung nicht erhöhen können, können wir Antennen entwickeln, die die Leistung reduzieren von unserem Körper absorbiert und die abgestrahlte Kraft maximiert? "

"Wir entwickeln modernste Simulationstechnologien, mit denen diese Fragen beantwortet werden können", sagte Yilmaz.

Anmerkung des Herausgebers:Die in den "Hinter den Kulissen" -Artikeln dargestellten Forscher wurden von der National Science Foundation unterstützt, der mit der Finanzierung von Grundlagenforschung und -bildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik beauftragten Bundesbehörde. Alle Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen, die in diesem Material zum Ausdruck kommen, sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten der National Science Foundation wider. Siehe die Hinter den Kulissen Archiv.


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