新研究顯示暴露在高功率微波頻率下或可能會導致腦損傷

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由于科學、工程和技術的進步，微波現在被認為是安全、有效和高效的。然而德克薩斯農工大學最近的研究顯示，暴露在某些極高功率的微波和無線電頻率下可能會導致大腦面臨高壓力。

J. Mike Walker '66機械工程系的助理教授Justin Wilkerson跟美國陸軍研究實驗室和空軍研究實驗室的研究人員合理研究了高功率脈沖微波對人體的影響。微波最常用于快速烹飪，是一種電磁輻射，其在電磁波譜上介于無線電和紅外光之間。

通過利用計算模型，該團隊的兩種模擬方法首先計算出平面電磁波在人體三維模型上的比吸收率(SAR)。然后，SAR值被用來計算整個頭部和大腦的溫度變化。這些溫度變化會被用來確定腦組織在應對高強度微波時如何發生物理變化。

“微波加熱導致空間變化的快速熱膨脹，然后誘發機械波進而在大腦中傳播，就像池塘中的漣漪，”Wilkerson說道，“我們發現，如果這些波在大腦中心以正確的方式相互作用，那么誘發腦外傷的條件是理想的。”

發表在《Science Advances》上的Wilkerson的研究顯示，當在非常短的時間內（微秒）應用小的溫度上升時，會產生潛在的傷害性應力波。想象一下，將爆開一袋爆米花所需的所有微波能量濃縮到百萬分之一秒內然后對準大腦的情景。

然而沒有必要擔心日常暴露于微波或射頻水平。Wilkerson的研究包括遠大于普通人會接觸到的任何功率的量級。

“盡管這里工作的所需功率密度比大多數現實世界的暴露條件大幾個數量級，但它們可以通過旨在發射軍事和研究應用中的高功率電磁脈沖的設備來實現，”Wilkerson說道。

Wilkerson和該團隊使用有限元模擬作為其計算模型的一部分--跟預測車禍、足球撞擊、甚至戰場上的爆炸等情況下的創傷性腦損傷的模型相同。通過將其應用于一種新的能量沉積--微波，Wilkerson為更多關于生物體和電磁場之間的相互作用及其應用的研究打開了大門。