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Gli effetti dell'uso dei telefoni cellulari sul corpo umano

Gli effetti dell'uso dei telefoni cellulari sul corpo umano

Uno dei risultati più interessanti ottenuti, e coerenti con quest’analisi, riguarda i valori di temperatura rilevati nel modello di testa composto da una variegata moltitudine di tipologie di tessuti. Esso, infatti, implementa e discrimina i tessuti ossei, muscolari, cutanei e adiposi, nonché la differenziazione, in termini di proprietà elettriche, tra cervello, sclera (ovvero la membrana fibrosa opaca che costituisce circa l’83% del bulbo oculare), cornea e cristallino.

Di seguito sono riportate due immagini che rappresentano una sezione del modello della testa (Figura 4.2) con annessa legenda sui tessuti e una rappresentazione del contenuto della scatola cranica esposto indirettamente alle radiazioni elettromagnetiche emesse dall'antenna che opera a 900 Mhz e a 1.8 GHz (Figura 4.3). Nella Tabella 4.5 sono evidenziati i valori di resistività e di conducibilità specifici per ciascun tessuto alle frequenze d’interesse, ovvero di simulazione. L'esperimento è stato condotto con due valori differenti di potenza: 120 mW e 600 mW.

Dalle simulazioni effettuate con un'antenna, che emette una potenza di 600mW a 1.8GHz, si è visto che la più alta variazione di temperatura indotta all'interno di un tessuto è stata quella subita dal fluido cerebrospinale (o CSF). Il metodo numerico utilizzato per la simulazione ha permesso di valutare, con una precisione al decimillesimo di grado, che si è trattato, infatti, di un innalzamento di 1.8828 °C, tant’è vero che dopo 30 minuti di esposizione, tempo standard di simulazione, questo tessuto è passato da 36.1851 a 38.4934 °C. Nessuna variazione indotta è stata, invece, registrata sulla sclera. In alcuni casi, in controtendenza col risultato generale, si è anche registrato un abbassamento di temperatura; questo è il caso del cristallino, passato da 36.1385 a 36.0270 °C (in questo caso la variazione di temperatura è di -0.0766).

L'accuratezza del modello che è stato utilizzato per questa esperienza ha permesso di verificare, quindi, con grande precisione, i valori di esposizione effettivi e medi per ciascun tessuto. Globalmente, considerate le potenze in gioco e le frequenze di lavoro, si è visto che all'interno della testa del soggetto umano si registrano incrementi di temperatura che vanno da un minimo di 0,4°C a 2°C. Il valore di picco del SAR è risultato essere, invece, pari a 3.9 W/kg [75].

Un altro risultato interessante riguarda lo studio e l'analisi del grado di esposizione del tessuto biologico non omogeneo, ovvero a composizione eterogenea, condotto a partire da una sorgente che è un'antenna dipolare che lavora ad una frequenza di 400 Mhz. Il confronto diretto con lo stesso modello composto però, da tessuto omogeneo, ha permesso di notare che vi è una disuguaglianza sensibile nei valori risultanti dell’assorbimento specifico e, conseguentemente, dei picchi di esposizione soltanto quando l'antenna è a pochissima distanza. Le distanze di osservazione per queste simulazioni sono state di 5,8 e 11cm [76].

Sono stati fatti anche altri studi in merito alla risposta soggettiva di soggetti umani in merito alla possibilità che:

    - l’uomo fosse sensibile alle radiazioni;
    - l’uso del cellulare aumentasse la formazione di tumori, seppur benigni, del canale uditivo;
    - l’uso del cellulare, preferenzialmente sempre dallo stesso lato, diminuisse la capacità uditiva.
    - e le evidenze hanno dato sempre esito negativo. In particolare, in merito alla prima ipotesi, è stato dimostrato che in generale l’essere umano non è capace di distinguere tra un’onda elettromagnetica vera o presunta.

Evidenziando il ruolo di ciascun componente e specificandone densità, parametri caratteristici dal punto di vista della conducibilità elettrica e termica e disegnando una geometria 2D molto accurata, uno studio del 2006 ha analizzato, mediante il metodo degli elementi al contorno, la distribuzione di temperatura lungo l’asse della pupilla non solo quando l’occhio umano è esposto a radiazione ma anche quando non lo è. Se da un lato lo scopo principale è stato validare l’uso del metodo degli elementi al contorno per la geometria in esame, dall’altro lo studio si è dimostrato importante nel valutare come descrivere esattamente l’andamento dei gradienti di temperatura presenti all’interno di questa struttura nel caso di occhio irradiato [77].

Per quanto riguarda le estremità del corpo umano, esiste un limite per la loro esposizione quando non sono isolati. Infatti, uno studio analizza il grado di esposizione delle caviglie qualora il soggetto sia in piedi su un piano a terra. È mostrato, attraverso lo stesso, che esiste una relazione tra le correnti indotte all'interno del corpo umano e l'assorbimento attraverso le caviglie [78].

Uno studio del 2004 si è occupato di implementare un algoritmo FDTD capace di simulare l’effetto dell’esposizione dell’intero corpo, modellato opportunamente, a un dispositivo cellulare che lavora alla frequenza di 900 MHz, la cui antenna dimostrava una potenza di uscita pari a 0,27 W.

In Figura 4.4 sono riportate le distribuzioni di SAR nei tre casi di analisi. Nonostante siano state fatte queste simulazioni in momenti distinti, nessuna sostanziale differenza è stata rilevata nel modello di irradiazione e di assorbimento, e conseguentemente nel suo picco.

Le rilevazioni sono state effettuate anche variando la posizione del dispositivo cellulare in tre diverse configurazioni: inclinata, verticale e parallela alla guancia. Questo è stato inteso a verificare se la mutua posizione dei modelli avesse influenza sulla posizione o l’intensità del picco di assorbimento. L’unico picco significativo, che potrebbe essere ritenuto un’evidenza positiva nel merito di un’eccessiva esposizione, è, però, in realtà, attribuibile a una eccessiva semplificazione del modello umano utilizzato nello studio. Queste simulazioni hanno, quindi, concordato sul fatto che, rispetto alle linee guida dettate dalla IEEE e dall’ICNIRP, tutti i valori rilevati risultano sostanzialmente inferiori.

Viste le considerazioni di grande attualità sugli effetti dell’incremento della temperatura sull’apparato genitale maschile, la comunità scientifica ha presto rivolto l’attenzione al caso dell’essere umano in merito alla possibilità che la funzione riproduttiva potesse essere direttamente o indirettamente inficiata dalle onde elettromagnetiche. Per valutare compiutamente questo, sono stati considerati più di 300 campioni di sperma provenienti da soggetti volontari, sani ed in astinenza sessuale da più di 96 ore. Il materiale è stato posto in esame secondo le regole e i criteri dettati dalla WHO. La morfologia e le caratteristiche dei campioni sono state analizzate e la motilità è stata divisa in regioni standard, tra cui:

    - lineare veloce, o mobilità di terzo grado;
    - lineare lenta, o mobilità di secondo grado;
    - discinetica, mobilità di primo grado;
    - agitatoria in loco;
    - acinesi, ovvero spermatozoi vivi ma inerti.

Tenuto conto dei fattori inerenti alla costituzione e alla funzionalità dello sperma, ovvero concentrazione totale (misurata in M/ml), motilità utile (grandezza in %) e morfologia anormale (grandezza in %), si è ottenuta una opportuna classificazione del seme. In osservanza a questo risultato si è stabilito che l’indice di mobilità spermatica (o SMI) è tra 0 e 80 per seme di scarsa qualità, compreso tra 81 e 160 per seme di qualità media e compreso tra 161 e 300 per campione spermatico buono.

Conclusa questa prima fase di selezione, l’esperienza si è sviluppata nella fase successiva, ovvero il posizionamento delle provette in corrispondenza della sorgente di radiazione omnidirezionali (ovvero, radiatore isotropo) utilizzata allo scopo di rendere lo sperma direttamente soggetto ad irradiazione e valutarne le interazioni. Al termine di questa fase sono state effettuate delle verifiche sui valori di motilità ed è stato rilevato che vi erano delle alterazioni rispetto ai valori ottenuti in precedenza. La motilità di terzo grado, ovvero la capacità che hanno gli spermatozoi di muoversi velocemente ed in linea retta, è stata drasticamente abbattuta sia nel caso di esposizione alla frequenza di 900 MHz sia nel caso con f=1800 MHz.

Sebbene, inoltre, nelle classi con indice di motilità scarso o medio non si riscontrino alterazioni, nel caso di quei campioni con buoni valori di indice SMI, sono stati osservati dei cambiamenti nella mobilità generale.

Allo scopo di caratterizzare in maniera sempre più precisa, circostanziata e dettagliata la problematica, alcuni studiosi si sono anche domandati se l’influenza dei capi di vestiario sul tasso di assorbimento specifico fosse, o meno, trascurabile. Sebbene questo tipo di studi sia ancora in embrione, alcuni risultati sembrerebbero indicare che l'utilizzo di vestiti con valori di conducibilità bassi riducono il tasso di assorbimento specifico.

Il modello utilizzato in questo caso era riferito ad un uomo di statura media (174 cm) il cui avatar è stato diviso in 797676 celle cubiche di dimensioni differenti ma tutte sempre dell’ordine di qualche millimetro. I vestiti sono stati assunti come non magnetici e i risultati ottenuti quando il modello era vestito sono stati comparati con il caso di esposizione maggiore, ovvero il soggetto nudo. Si è visto che, a seconda del valore della conducibilità elettrica del vestito indossato dal soggetto, il tasso di assorbimento specifico subiva, localmente ma anche in generale, un abbassamento talvolta drastico. In particolare, maggiore era la conducibilità elettrica, migliore la dispersione e più bassa l’incidenza diretta sul corpo.

L'indice completo degli articoli relativi alla tesi di laurea sulla interazioni e sugli effetti delle radiazioni sul corpo umano, è disponibile qui

 

 

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ritratto di Fabrizio87

Questa volta ti dimostro la

Questa volta ti dimostro la mia crisi per assurdo,
il procedimento che spesso si fa in analisi quando uno è un po' svogliato.

consideriamo il cellulare come una resistenza che mette calore accanto al cranio.
inoltre considereròil caso che quella resistenza fosse alimentata in continua, così per la mia tesi avrò il caso peggiore visto che in caso di radiazioni alternate sia rese più basse.
Qui non entro nel merito del progetto ma le lavorerò solo alla quantità di energia del sistema.
Visto che in realtà qui si parla di un trasferimento di energia dal cellulare al cranio.

Miniera cinese della resistenza è uguale 600 mW per una durata di 30 minuti.
600 mW * 0.5 ore = 300 mWh quanta energia ai messo nello spazio.

Adesso dall'energia disponibile calcolo quanta acqua posso scaldare tenendo conto che questo affidamento di temperatura è di 2°
1 kWh = 3.6 MJ
1 mW = 3.6 J
300 mWh * 3.6 J = 1080 J

Adesso usa la seconda legge da termodinamica,
il primo serbatoio di calore è il mio cellulare il secondo è la testa.
Supponendo che riesco a trasferire il 100% dell'energia di uno all'altro ipotesi più che in probabile
Adesso il calcolo quanta acqua posso scaldare di 2° con questa energia

il calore specifico dell'acqua 4186
Il calore specifico dell'acqua e quello più simile al calore specifico dell'uomo varie in una forchetta 10%.

4186 = J * Kg^-1 * C°^-1

ho già fatto tutti i conti e mi risulta una massa di 65g

quindi con energia 1080 J riesco a stare di 2° una quantità di materia pari 65 g
Considera che una testa umana pesa circa 4.5 Kg
Quindi modello tuo rispetto alle leggi della termodinamica un pochino creativo.

ma questi dati io riesco spiegarli molto semplicemente tenendo conto di un altro fattore quello dell'isolamento.

Se al posto del cellulare cimento un blocco di legno quindi inerte,
ottengo risultati simili ai mostrati di sopra.
Vi spiego anche perché,
tenendo conto che il pezzo di legno mi isola il calore emesso per irradiazione per conduzione si abbassa,
e questo ne risulta un incremento del calore della zona.

spiegherebbe anche il fatto cheil globo oculare si è raffreddato durante la simulazione.
semplicemente perché l'energia dispersa nell'atmosfera attraverso l'irradiazione e la conduzione è maggiore di quella fornita dal modello matematico della testa.

Che posso fare un esempio più semplice del fenomeno,
Se in inverno ho freddo alle mani mi metto in tasca,
e solo il fatto della stoffa che l'isola dall'esterno miracolosamente mi fa incrementare la temperatura delle mie mani.
Rispettando il tuo modello basterebbe che mi accende il cellulare in mano per non più avere freddo.
una sperimentazione molto facile da realizzare.

un'ulteriore consiglio la prossima volta al posto di mettere i numeri con otto decimali limiti di altri cifre significative, è una tolleranza dell'1% visto che noi siamo ingegneri e non matematici quindi le cifre ottenute di solito hanno una tolleranza di quest'ordine.

 

 

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