Истражувачите на американската армија развиваат вештачки модели на човечко ткиво со цел да го променат начинот на кој се испитува влијанието на електромагнетното зрачење врз телото и да придонесат за развој на понапредна заштитна опрема за војниците. Нивната цел е да создадат материјали кои, во однос на нивните електрични, електромагнетни и механички својства, поблиску се совпаѓаат со човечката кожа, коски и мозочно ткиво.
За разлика од претходните модели, кои главно беа развиени за балистички тестови или тестови за механичка издржливост, новите материјали го симулираат начинот на кој електромагнетните бранови минуваат низ човечкото тело. Ова овозможува попрецизни лабораториски тестови без употреба на човечко ткиво.
Електромагнетното зрачење емитирано од уреди како што се радари и комуникациски системи може да биде потенцијално штетно за човечкото тело. Така, прашањето за долгорочното влијание врз човечкото тело, особено нервниот систем, е отворено.
За да се утврди како таквото зрачење продира во човечкото ткиво и какви ефекти може да има, истражувачите имаат потреба од експериментални мерења. Сепак, наместо да се користи живо човечко ткиво, се развиваат вештачки материјали кои тесно ги имитираат неговите својства.
„За подобро да ги заштитиме војниците, инвестираме во развој на модели и материјали за проучување на нервниот систем и човечките ткива“, рече Дејв Херстон, невронаучник во Лабораторијата за истражување на армијата.
Според него, материјалите мора да реагираат на електромагнетни полиња на ист начин како и човечкото ткиво. Во исто време, тие мора да имаат соодветни механички својства. Затоа истражувачите развиваат специјални формулации за различни видови ткива. Од тврди структури, како што се коските, до меки, како што се кожата и мозокот.
Еден од предизвиците со кои се соочија истражувачите е стабилноста на материјалите. Претходно користените модели на меки ткива честопати се сушеа или бараа складирање во контролирани услови. Ова ја ограничуваше нивната употреба.
Новите формулации го решаваат овој проблем. Материјалите одржуваат стабилна содржина на вода, можат да стојат со месеци на собна температура без да ги изгубат своите електромагнетни својства. Ова ги прави многу посоодветни за лабораториско тестирање.
Особен предизвик беше да се имитира структурата на човечката коска. Бидејќи природната коска има специфични електромагнетни и физички својства, кои тешко се репродуцираат со стандардни материјали, истражувачите развија нов софтвер и применија 3D печатење со смола. На овој начин тие создаваат структура со прецизно обликувани пори. Потоа тие се полнат со спроводливи гелови, кои можат да се користат за индивидуално прилагодување на својствата на материјалот.
Според биоинженерот на ARL, Крис Синкс, недостатокот на соодветни модели досега беше едно од главните ограничувања во истражувањето за пренос на електромагнетни бранови низ човечкото тело.
Новите модели овозможуваат побрзо тестирање, но и попрецизно одредување на безбедните граници на изложеност за радиофреквенциските системи што се користат во комуникациските и технологиите за детекција.
Нивната примена, сепак, нема да биде ограничена само на воениот сектор. Истражувачите веруваат дека вештачкото ткиво би можело да се користи и за развој на носиви медицински сензори, системи за следење на здравјето вградени во униформи или заштитни шлемови и за тестирање на разни медицински и телекомуникациски уреди што емитуваат електромагнетно зрачење.
Следната фаза од проектот вклучува поврзување на индивидуални модели на кожа, коски и мозочно ткиво во повеќеслоен модел на човечката глава. Таквиот систем треба да овозможи уште попрецизни студии за ефектите на електромагнетната енергија, развој на нови безбедносни стандарди и подобрување на заштитната опрема за војниците.
Доколку истражувањето ги оправда очекувањата, резултатите би можеле да најдат примена далеку надвор од одбранбената индустрија – во медицината, телекомуникациите и развојот на уреди што користат електромагнетни бранови секој ден.
(Forbes)
(фото: Public Domain Pictures)
