Širší i odborná veřejnost bývají čas od času vyprovokovány k živým diskusím o vlivu elektromagnetických polí na živé bytosti. Otázce vlivu elektromagnetických polí na živé tkáně se po celém světě věnuje řada výzkumných týmů. Většinou se výzkum zaměřuje na výpočty, jak elektromagnetické vlnění, dopadající na živou tkáň, tuto tkáň ohřívá. Přeměnu elektromagnetické energie na energii tepelnou cíleně využíváme např. v mikrovlnné troubě při ohřívání potravy nebo při hypertermii, kdy cíleným ozařováním nádoru zvýšíme jeho teplotu, a tím zničíme rakovinné buňky. Modely na ohřev hlavy Obr. 1: Numerický model lidské hlavy a specifická míra absorpce výkonu mobilního telefonuK nechtěnému ohřívání tkání lidské hlavy dochází při používání mobilních telefonů. Vysílací anténa telefonu se nachází v bezprostřední blízkosti hlavy. Stejný výkon, který míří od telefonujícího člověka k základnové stanici mobilní sítě, je vyzařován do hlavy telefonujícího, a zde se mění v teplo. Zvýšení teploty tkání nemůžeme měřit, neboť mrtvá tkáň má jiné vlastnosti nežli tkáň živá. Jediná možnost kvantifikace ohřevů tedy spočívá ve vytvoření věrohodných počítačových modelů (obr. 1). Počítačové modely ovšem neumějí odhalit vliv elektromagnetických polí na strukturu živých buněk. Zde je zapotřebí společných experimentů odborníků na biologii a elektromagnetismus, kteří elektromagnetickým polem ozařují buněčnou strukturu a zabývají se jejími potenciálními změnami. Cíl: bezdrátové tělo Dalším významným trendem současnosti je výzkum bezdrátových sítí komunikujících po povrchu lidského těla (anglicky wireless body area networks, WBAN). Tyto sítě mají za úkol vzájemně propojit snímače projevů životních funkcí, mezi něž může patřit teplota lidského těla, systolický a diastolický tlak, EKG… Projevy životních funkcí potřebujeme snímat u pacientů na jednotkách intenzivní péče, u sportovců v intenzivním tréninku či u záchranářů pracujících v nebezpečných prostředích. Propojení senzorů kabely významně komplikuje pohyb, takže bezdrátové technologie zde mohou pomoci. Obr. 2: Prototypy antén pro komunikaci po povrchu lidského tělaKaždý ze senzorů je zapotřebí vybavit vhodnou anténou, která bude vysílat elektromagnetickou vlnu podél lidského těla tak, aby byla tkání pohlcována nejmenší možná část vysílané elektromagnetické energie. Současně vyžadujeme, aby vysílací antény snímačů byly co možná nejmenší a aby byly ploché; jedině tak je můžeme přiložit k pokožce. Prototypy vyvíjených antén vyrábíme z technických substrátů (obr. 2). Pro komerční využití však plánujeme vyvinout anténní struktury, které bychom mohli vytisknout speciálními inkousty inkoustovou tiskárnou na samolepicí fólii. Fólie s anténou by se pak nalepila přímo na pokožku pacienta či sportovce. Současné speciální inkousty umožňují tisknout nejen kovové motivy, ale také motivy polovodičové či fotovoltaické. Nálepku s anténou tak bude možno v budoucnu doplnit o jednoduché elektronické obvody a fotovoltaické napájení. A celou nálepku vytiskneme jako obrázek na speciální inkoustové tiskárně. Přístroje z tiskárny To už se ale dostáváme ke konceptu tištěné elektroniky, který by umožnil stáhnout si elektronické zařízení jako soubor z internetu a vytisknout jej doma na vlastní tiskárně. Obr. 3: Tým oddělení mikrovlnných technologií Centra SIXVýzkum tištěné elektroniky a integrace biomedicínských aplikací je součástí aktivit oddělení mikrovlnných technologií (obr. 3) výzkumného Centra senzorických, informačních a komunikačních systémů (SIX, http://www.six.feec.vutbr.cz). Centrum SIX bylo v roce 2010 založeno jako součást Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií Vysokého učení technického v Brně. Vybudování laboratoří Centra SIX bylo podpořeno operačním programem Výzkum a vývoj pro inovace. Výzkum vlivu elektromagnetických polí na živé tkáně a využití těchto polí v biomedicínských aplikacích je součástí evropských projektů výzkumné spolupráce IC1102 Všestranné, integrované a signálově zaměřené technologie pro antény (podporováno grantem MŠMT č. LD12012) a IC1301 Bezdrátový přenos výkonu pro udržitelnou elektroniku (podporováno grantem MŠMT č. LD14057). Grantová agentura ČR podporuje související výzkum grantem GAP102/12/1274 Elektromagnetické struktury v pásmu milimetrových vln pro biomedicínský výzkum. Prof. Zbyněk Raida Centrum SIX, www.six.feec.vutbr.cz Výzkum a vývoj pro inovace Reg. číslo: CZ.1.05/2.1.00/03.0072