Изследователи от Американската армия (Army) са разработили материали, които симулират човешката кожа, кости и мозъчна тъкан, за да разберат по-добре как електромагнитните вълни взаимодействат с човешките тъкани.
Новите материали са синтетични, а не жива тъкан, отгледана в лаборатория, и ще служат като заместители (технически наричани „тъканни фантоми“ или „сурогати“) за изследователски цели.
Причината за това не е любопитство, а възможност за разработване на по-добра защита за личния състав на армията. Електромагнитното излъчване (ЕМ) от устройства като радари и телекомуникационни системи се счита за потенциално вредно за организма, и по-специално за нервната система.
За да проучат по-добре потенциалните рискове, изследователите решават да измерят емпирично как то прониква в тъканите, без да използват жива тъкан. Идеята е тези фантомни тъкани да бъдат поставени в близост до мощни източници на електромагнитно излъчване, предаватели и други системи, за да се изследват ефектите.
Според армията екипът иска да събере информация за дълбочината на проникване на електромагнитните вълни, механизмите на абсорбция и да провери дали в определени области се натрупва топлина. Освен това те искат да установят дали черепът променя или пренасочва енергията, както и да тестват кои материали могат да се използват за намаляване на експозицията.
„За да защити по-добре войниците, DEVCOM ARL инвестира в разработването на модели и материали за невронаучното изследване на тъканите“, заявява д-р Дейв Хейрстън, невроучен от ARL.
Резултатите от тестовете могат да помогнат за създаването на по-ефективно защитно оборудване в бъдеще.
Създаването на реалистични „манекени за краш-тестове“ за изследването на електромагнитното излъчване е от съществено значение, тъй като пластмасата, металът или балистичният гел не успяват да симулират добре живата тъкан при излагане на въздействия като радиация.
Човешкото тяло съдържа голямо количество вода и разтворени соли, което му позволява да поглъща и отразява електромагнитната енергия по различен начин. Освен това отделните тъкани – като кожата, костите и мозъка – взаимодействат с тези вълни по различен начин.
За да ускорят изследователския процес и осигурят по-точни и ефективни средства за експериментиране и разбиране на границите на безопасно излагане, армията се нуждае от материали с приблизително същите електромагнитни свойства като тези на тъканите, а не само със същото тегло, твърдост или мекота.
Повишаване на безопасността на терен
Сред най-значимите предимства на новата тъкан е способността ѝ да запазва влагата си в продължение на месеци при стайна температура, без да изсъхва и без необходимост от съхранение в хладилник. Учените са разработили и симулирана костна тъкан чрез 3D печат от смолисти материали със специално проектирани микропори, в които могат да бъдат вграждани гел или различни видове сензори.
Надеждите са, това да допринесе за повишаване на безопасността не само на войниците, но и на всеки, който използва устройства, излъчващи електромагнитни вълни – било то на бойното поле, в медицинското оборудване, телекомуникациите или дори в областта на подобряването на здравето.
В бъдеще американската армия планира да използва резултатите от изследването при разработването на по-ефективни защитни каски, предпазни подложки, интелигентни тъкани, сензори и други носими устройства за проследяване на излагането на електромагнитни вълни.
Очаква се технологията да намери приложение и при създаването на по-безопасно радарно и телекомуникационно оборудване, както и при определянето на по-надеждни стандарти и оперативни ограничения за персонала, работещ в подобна среда.
Източник: InterestingEngineering
