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Especialistas renomados em dosimetria de radiofrequência analisam os efeitos colaterais do 5G e a diferença entre exposição e dose.

Kenneth R. Foster tem décadas de experiência estudando a radiação de radiofrequência (RF) e seus efeitos em sistemas biológicos. Agora, ele é coautor de um novo estudo sobre o tema com outros dois pesquisadores, Marvin Ziskin e Quirino Balzano. Juntos, os três (todos membros titulares do IEEE) têm mais de um século de experiência no assunto.
O estudo, publicado no International Journal of Environmental Research and Public Health em fevereiro, analisou os últimos 75 anos de pesquisa sobre avaliação e dosimetria da exposição à radiofrequência. Nele, os coautores detalham o quanto a área avançou e por que a consideram uma história de sucesso científico.
A IEEE Spectrum conversou por e-mail com o professor emérito Foster, da Universidade da Pensilvânia. Queríamos saber mais sobre por que os estudos de avaliação da exposição à radiofrequência são tão bem-sucedidos, o que torna a dosimetria de radiofrequência tão difícil e por que as preocupações do público com a saúde e a radiação sem fio parecem nunca desaparecer.
Para quem não está familiarizado com a diferença, qual é a diferença entre exposição e dose?

Kenneth Foster: No contexto da segurança em radiofrequência, exposição refere-se ao campo fora do corpo, e dose refere-se à energia absorvida pelo tecido corporal. Ambos são importantes para diversas aplicações, como, por exemplo, pesquisas em segurança médica, saúde ocupacional e eletrônicos de consumo.
"Para uma boa revisão da pesquisa sobre os efeitos biológicos do 5G, veja o artigo de [Ken] Karipidis, que não encontrou 'nenhuma evidência conclusiva de que campos de radiofrequência de baixa intensidade acima de 6 GHz, como os usados ​​pelas redes 5G, sejam prejudiciais à saúde humana'." -- Kenneth R. Foster, Universidade da Pensilvânia
Foster: Medir campos de radiofrequência no espaço livre não é um problema. O verdadeiro problema que surge em alguns casos é a alta variabilidade da exposição à radiofrequência. Por exemplo, muitos cientistas estão investigando os níveis de campos de radiofrequência no ambiente para abordar preocupações com a saúde pública. Considerando o grande número de fontes de radiofrequência no ambiente e o rápido decaimento do campo de radiofrequência de qualquer fonte, essa não é uma tarefa fácil. Caracterizar com precisão a exposição individual a campos de radiofrequência é um verdadeiro desafio, pelo menos para os poucos cientistas que tentam fazê-lo.

Quando você e seus coautores escreveram o artigo para o IJERPH, o objetivo era destacar os sucessos e os desafios dosimétricos dos estudos de avaliação da exposição? Foster: Nosso objetivo é destacar o notável progresso que a pesquisa em avaliação da exposição fez ao longo dos anos, o que trouxe muita clareza ao estudo dos efeitos biológicos dos campos de radiofrequência e impulsionou grandes avanços na tecnologia médica.
O quanto a instrumentação nessas áreas melhorou? Você poderia me dizer quais ferramentas estavam disponíveis para você no início da sua carreira, por exemplo, em comparação com as disponíveis hoje? Como os instrumentos aprimorados contribuem para o sucesso das avaliações de exposição?
Foster: Os instrumentos usados ​​para medir campos de radiofrequência em pesquisas de saúde e segurança estão ficando menores e mais potentes. Quem imaginaria, algumas décadas atrás, que instrumentos comerciais de medição de campo se tornariam robustos o suficiente para serem levados ao ambiente de trabalho, capazes de medir campos de radiofrequência fortes o bastante para causar riscos ocupacionais, mas sensíveis o suficiente para medir campos fracos provenientes de antenas distantes? E, ao mesmo tempo, determinar o espectro preciso de um sinal para identificar sua origem?
O que acontece quando a tecnologia sem fio migra para novas faixas de frequência — por exemplo, ondas milimétricas e de terahertz para telefonia celular, ou 6 GHz para Wi-Fi?
Foster: Novamente, o problema tem a ver com a complexidade da situação de exposição, não com a instrumentação. Por exemplo, as estações base de telefonia celular 5G de alta frequência emitem múltiplos feixes que se movem pelo espaço. Isso dificulta a quantificação da exposição de pessoas próximas às antenas para verificar se a exposição é segura (como quase sempre é).
“Pessoalmente, estou mais preocupado com o possível impacto do excesso de tempo em frente às telas no desenvolvimento infantil e com questões de privacidade.” – Kenneth R. Foster, Universidade da Pensilvânia

Se a avaliação da exposição é um problema resolvido, o que torna o salto para a dosimetria precisa tão difícil? O que faz com que a primeira seja muito mais simples do que a segunda?
Foster: A dosimetria é mais complexa do que a avaliação da exposição. Geralmente, não é possível inserir uma sonda de radiofrequência no corpo de alguém. Existem muitas razões pelas quais essa informação pode ser necessária, como em tratamentos de hipertermia para o câncer, onde o tecido precisa ser aquecido a níveis precisamente especificados. Se o aquecimento for insuficiente, não haverá benefício terapêutico; se for excessivo, o paciente poderá sofrer queimaduras.
Você pode me explicar melhor como a dosimetria é feita hoje em dia? Se não for possível inserir uma sonda no corpo de alguém, qual é a melhor alternativa?
Foster: Não há problema em usar medidores de radiofrequência (RF) tradicionais para medir campos no ar para diversos fins. Isso se aplica, obviamente, a trabalhos de segurança ocupacional, onde é necessário medir os campos de radiofrequência que ocorrem no corpo dos trabalhadores. Para hipertermia clínica, ainda pode ser necessário conectar os pacientes a sondas térmicas, mas a dosimetria computacional melhorou muito a precisão da medição de doses térmicas e levou a avanços importantes na tecnologia. Para estudos sobre os efeitos biológicos da RF (por exemplo, usando antenas colocadas em animais), é fundamental saber quanta energia de RF é absorvida pelo corpo e para onde ela vai. Não se pode simplesmente apontar o celular para um animal como fonte de exposição (mas alguns pesquisadores fazem isso). Para alguns estudos importantes, como o recente estudo do Programa Nacional de Toxicologia sobre a exposição à energia de RF ao longo da vida em ratos, não há alternativa real à dosimetria computacional.
Por que você acha que existem tantas preocupações contínuas sobre a radiação sem fio, a ponto de as pessoas medirem os níveis em casa?

Foster: A percepção de risco é um assunto complexo. As características da radiação de rádio são frequentemente motivo de preocupação. Não é visível, não há uma ligação direta entre a exposição e os vários efeitos que preocupam algumas pessoas, e há uma tendência a confundir a energia de radiofrequência (não ionizante, ou seja, seus fótons são muito fracos para quebrar ligações químicas) com raios X ionizantes, etc. Radiação (realmente perigosa). Alguns acreditam ser "hipersensíveis" à radiação sem fio, embora os cientistas não tenham conseguido demonstrar essa sensibilidade em estudos devidamente cegos e controlados. Algumas pessoas se sentem ameaçadas pela quantidade ubíqua de antenas usadas para comunicações sem fio. A literatura científica contém muitos relatos relacionados à saúde, de qualidade variável, nos quais se pode encontrar uma história assustadora. Alguns cientistas acreditam que pode haver, de fato, um problema de saúde (embora a agência de saúde tenha constatado pouca preocupação, mas tenha afirmado que "mais pesquisas" são necessárias). A lista continua.

A avaliação da exposição desempenha um papel importante nisso. Os consumidores podem comprar detectores de radiofrequência baratos, mas muito sensíveis, e investigar os sinais de radiofrequência em seu ambiente, que é vasto. Alguns desses dispositivos emitem um "clique" ao medir pulsos de radiofrequência de aparelhos como pontos de acesso Wi-Fi, e o som pode parecer assustador, como o de um contador Geiger em um reator nuclear. Alguns medidores de radiofrequência também são vendidos para caça a fantasmas, mas essa é uma aplicação diferente.
No ano passado, o British Medical Journal publicou um apelo para a suspensão da implementação do 5G até que a segurança da tecnologia fosse determinada. O que você acha desses apelos? Você acha que eles ajudarão a informar a parcela do público preocupada com os efeitos da exposição à radiofrequência na saúde, ou causarão mais confusão? Foster: Você está se referindo a um artigo de opinião do [epidemiologista John] Frank, e eu discordo da maior parte dele. A maioria das agências de saúde que analisaram os dados científicos simplesmente pediu mais pesquisas, mas pelo menos uma — a agência de saúde holandesa — pediu uma moratória na implementação do 5G de alta frequência até que mais pesquisas sobre segurança sejam realizadas. Essas recomendações certamente atrairão a atenção do público (embora a HCN também considere improvável que haja quaisquer preocupações com a saúde).
Em seu artigo, Frank escreve: "Os resultados emergentes de estudos laboratoriais sugerem os efeitos biológicos destrutivos dos campos eletromagnéticos de radiofrequência (RF-EMF)".

Esse é o problema: existem milhares de estudos sobre os efeitos biológicos da radiofrequência na literatura. Os desfechos, a relevância para a saúde, a qualidade dos estudos e os níveis de exposição variaram amplamente. A maioria deles relatou algum tipo de efeito, em todas as frequências e níveis de exposição. No entanto, a maioria dos estudos apresentava risco significativo de viés (dosimetria insuficiente, falta de cegamento, tamanho amostral pequeno, etc.) e muitos estudos foram inconsistentes entre si. A expressão "pontos fortes emergentes da pesquisa" não faz muito sentido para essa literatura obscura. Frank deveria confiar em uma análise mais rigorosa por parte das agências de saúde. Estas têm falhado consistentemente em encontrar evidências claras de efeitos adversos dos campos de radiofrequência ambientais.
Frank reclamou da inconsistência nas discussões públicas sobre o "5G" — mas cometeu o mesmo erro ao não mencionar as faixas de frequência ao se referir ao 5G. Na verdade, o 5G de baixa e média frequência opera em frequências próximas às das bandas celulares atuais e não parece apresentar novos problemas de exposição. O 5G de alta frequência opera em frequências ligeiramente abaixo da faixa de ondas milimétricas, começando em 30 GHz. Poucos estudos foram realizados sobre os efeitos biológicos nessa faixa de frequência, mas a energia mal penetra na pele e as agências de saúde não expressaram preocupação com sua segurança nos níveis de exposição comuns.
Frank não especificou que tipo de pesquisa pretendia realizar antes de implementar o "5G", seja lá o que ele quisesse dizer. A FCC exige que os licenciados cumpram seus limites de exposição, que são semelhantes aos da maioria dos outros países. Não há precedentes para que uma nova tecnologia de radiofrequência seja avaliada diretamente quanto aos seus efeitos na saúde antes da aprovação, o que pode exigir uma série interminável de estudos. Se as restrições da FCC não forem seguras, elas devem ser alteradas.

Para uma análise detalhada das pesquisas sobre os efeitos biológicos do 5G, veja o artigo de [Ken] Karipidis, que concluiu que "não há evidências conclusivas de que campos de radiofrequência de baixa intensidade acima de 6 GHz, como os usados ​​pelas redes 5G, sejam prejudiciais à saúde humana". A análise também solicitou mais pesquisas.
A literatura científica apresenta resultados contraditórios, mas até o momento, as agências de saúde não encontraram evidências claras de riscos à saúde decorrentes de campos de radiofrequência ambientais. No entanto, é importante ressaltar que a literatura científica sobre os efeitos biológicos das ondas milimétricas é relativamente escassa, com cerca de 100 estudos, e de qualidade variável.
O governo arrecada muito dinheiro com a venda do espectro para comunicações 5G e deveria investir parte desse dinheiro em pesquisas de saúde de alta qualidade, especialmente sobre o 5G de alta frequência. Pessoalmente, estou mais preocupado com o possível impacto do excesso de tempo em frente às telas no desenvolvimento infantil e com questões de privacidade.
Existem métodos aprimorados para o trabalho de dosimetria? Se sim, quais são os exemplos mais interessantes ou promissores?

Foster: Provavelmente, o principal avanço está na dosimetria computacional com a introdução de métodos de diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD) e modelos numéricos do corpo baseados em imagens médicas de alta resolução. Isso permite um cálculo muito preciso da absorção de energia de radiofrequência (RF) pelo corpo, proveniente de qualquer fonte. A dosimetria computacional revitalizou terapias médicas já consolidadas, como a hipertermia usada no tratamento do câncer, e levou ao desenvolvimento de sistemas de ressonância magnética (RM) aprimorados e muitas outras tecnologias médicas.
Michael Koziol é editor associado da IEEE Spectrum, cobrindo todas as áreas de telecomunicações. Ele é formado pela Universidade de Seattle, com bacharelado em Inglês e Física, e possui mestrado em Jornalismo Científico pela Universidade de Nova York.
Em 1992, Asad M. Madni assumiu a direção da BEI Sensors and Controls, supervisionando uma linha de produtos que incluía uma variedade de sensores e equipamentos de navegação inercial, mas com uma base de clientes menor — principalmente as indústrias aeroespacial e de eletrônica de defesa.

A Guerra Fria terminou e a indústria de defesa dos EUA entrou em colapso. E os negócios não se recuperarão tão cedo. A BEI precisava identificar e atrair novos clientes rapidamente.
Para conquistar esses clientes, a empresa precisa abandonar seus sistemas de sensores inerciais mecânicos em favor de uma nova tecnologia de quartzo ainda não comprovada, miniaturizar sensores de quartzo e converter uma fabricante que produz dezenas de milhares de sensores caros por ano em uma fabricante que produz milhões de sensores mais baratos.
Madni se empenhou muito para que isso acontecesse e alcançou um sucesso que ninguém poderia ter imaginado para o GyroChip. Este sensor de medição inercial de baixo custo é o primeiro do seu tipo a ser integrado em um carro, permitindo que os sistemas de controle eletrônico de estabilidade (ESC) detectem derrapagens e acionem os freios para evitar capotamentos. Como os ESCs foram instalados em todos os carros novos durante o período de cinco anos, de 2011 a 2015, esses sistemas salvaram 7.000 vidas somente nos Estados Unidos, de acordo com a Administração Nacional de Segurança Rodoviária (NHTSA).
O equipamento continua sendo fundamental para inúmeras aeronaves comerciais e privadas, bem como para os sistemas de controle de estabilidade dos sistemas de orientação de mísseis dos EUA. Ele chegou a viajar para Marte como parte do rover Pathfinder Sojourner.
Função atual: Professor Adjunto Distinto na UCLA; Presidente, CEO e CTO aposentado da BEI Technologies

Formação acadêmica: 1968, RCA College; Bacharelado em Engenharia Elétrica, 1969 e 1972, UCLA; Doutorado, California Coast University, 1987.
Heróis: De modo geral, meu pai me ensinou a aprender, a ser humano e o significado do amor, da compaixão e da empatia; na arte, Michelangelo; na ciência, Albert Einstein; na engenharia, Claude Shannon.
Música favorita: Na música ocidental, os Beatles, Rolling Stones, Elvis; na música oriental, Ghazals.
Membros da organização: Membro Vitalício do IEEE; Academia Nacional de Engenharia dos EUA; Academia Real de Engenharia do Reino Unido; Academia Canadense de Engenharia
Prêmio mais significativo: Medalha de Honra do IEEE: "Contribuições pioneiras para o desenvolvimento e comercialização de tecnologias inovadoras de sensores e sistemas, e liderança excepcional em pesquisa"; Ex-aluno do Ano da UCLA em 2004.
Madni recebeu a Medalha de Honra do IEEE de 2022 por seu pioneirismo no GyroChip, entre outras contribuições para o desenvolvimento tecnológico e liderança em pesquisa.
A engenharia não era a primeira opção de carreira de Madni. Ele queria ser um bom artista plástico, pintor. Mas a situação financeira de sua família em Mumbai, na Índia (na época, Mumbai), nas décadas de 1950 e 1960, o levou à engenharia — especialmente à eletrônica, graças ao seu interesse pelas inovações mais recentes incorporadas nos rádios de bolso transistorizados. Em 1966, ele se mudou para os Estados Unidos para estudar eletrônica no RCA College, na cidade de Nova York, que foi criado no início do século XX para treinar operadores e técnicos de rádio.
"Quero ser um engenheiro capaz de inventar coisas", disse Madeney, "e fazer coisas que, em última análise, impactem a humanidade. Porque se eu não puder impactar a humanidade, sinto que minha carreira ficará incompleta."

Madni ingressou na UCLA em 1969 com um diploma de bacharel em engenharia elétrica, após dois anos no programa de Tecnologia Eletrônica do RCA College. Ele prosseguiu seus estudos com um mestrado e um doutorado, utilizando processamento digital de sinais e reflectometria no domínio da frequência para analisar sistemas de telecomunicações em sua pesquisa de tese. Durante seus estudos, ele também trabalhou como professor na Pacific State University, atuou na gestão de estoque na loja de departamentos David Orgell, em Beverly Hills, e como engenheiro projetando periféricos de computador na Pertec.
Então, em 1975, recém-noivo e por insistência de um antigo colega de classe, candidatou-se a um emprego no departamento de micro-ondas da Systron Donner.
Madni começou a projetar o primeiro analisador de espectro do mundo com armazenamento digital na Systron Donner. Ele nunca havia usado um analisador de espectro antes — eles eram muito caros na época — mas conhecia a teoria o suficiente para se convencer a aceitar o trabalho. Ele então passou seis meses testando e adquirindo experiência prática com o instrumento antes de tentar redesenhá-lo.
O projeto levou dois anos e, segundo Madni, resultou em três patentes importantes, dando início à sua "ascensão a conquistas maiores e melhores". Também lhe ensinou a valorizar a diferença entre "ter conhecimento teórico e comercializar tecnologia que pode ajudar os outros", afirmou.

Também podemos personalizar os componentes passivos de RF de acordo com suas necessidades. Você pode acessar a página de personalização para fornecer as especificações necessárias.
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