Investigación

 

SAR inducido en un modelo bioplasmático quiral por radiación de teléfonos celulares

 

M. Zamorano y H. Torres-Silva

 

Departamento de Electrónica, Facultad de Ingeniería, Universidad de Tarapacá 18 de Septiembre #2222, Arica, Chile, e-mail: mhzlucero@uta.cl, htorres@uta.cl, web http://www.uta.cl

 

Recibido el 3 de marzo de 2004;
aceptado el 6 de septiembre de 2004

 

Resumen

Se presenta un modelo electrodinámico constituido por un bioplasma quiral, el cual permite representar la estructura interna de la cabeza humana y analizar su comportamiento cuando es radiada por campos electromagnéticos de microondas en el espectro de la telefonía celular. Como técnica numérica se utilizó el de las diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD) la cual permite simular, primeramente, los campos electromagnéticos deducidos de las ecuaciones de Maxwell y en seguida simular la tasa de absorción específica (SAR). Los resultados obtenidos muestran el comportamiento del coeficiente SAR en función de la potencia de entrada, de la impedancia de la antena y del factor de quiralidad. La conclusión más importante de nuestro trabajo es que, al haber considerado el factor quiral del medio propagante en el modelo propuesto, la absorción por parte de la cabeza humana, de los campos electromagnéticos emitidos por los teléfonos celulares, determinada mediante el parámetro SAR, es hasta un 68% más elevada que en el modelo clásico, para valores estándar del factor quiral.

Descriptores: Ecuaciones de Maxwell; Quiralidad; FDTD; SAR.

 

Abstract

An electrodynamics model formed by chiral bioplasma, which represents the human head inner structure and makes possible to analyze its behavior when it is radiated by a microwave electromagnetic field from cellular phones is presented. The finite difference time domain, FDTD, numeric technique is used, which allows simulation of the electromagnetic fields, deduced with Maxwell equations and to simulate the specific absorption rate, SAR. The results show the SAR behavior in function of input power, antenna impedance and the chirality factor. More important conclusion of our work is that, in considering the chiral factor of propagating media in the proposed model, the human head absorption of the electromagnetic fields from cellular phones is stronger, so the SAR coefficient may be 68% higher than classical model, for the standard values of chiral factor.

Keywords: Maxwell equations; chirality; FDTD; SAR.

 

PACS: 41.20Jb; 02.70.Bf; 52.35; 87.15.Aa

 

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Agradecimientos

Este trabajo ha sido financiado, parcialmente, por los proyectos Fondecyt-Chile N°s 1010300 y 1040744 y por los proyectos UTA-Chile N° 8721-03 y 8722-03.

 

Referencias

1. M.D. Taurisano y A. Vander Vorst, IEEE Trans. on MTT 48 (2000).         [ Links ]

2. Research Coordinate Committee, Office of Global and Integrated Environmental Health. "International EMF Project: Health effects of static and time varying electric and magnetic fields". World Health Organization, Geneva, Switzerland (1997).         [ Links ]

3. F. Apollonio, M. Liberti, G. d'Inzeo y L. Tarriconi, IEEE Trans. on MTT 48 (2000) 2082.         [ Links ]

4. M.A. Mangoud, R.A. Abd-Alhameed y P.S. Excell, IEEE Trans. on MTT 48 (2000) 2014.         [ Links ]

5. M. Okoniewski y M.A. Stuchly, IEEE Trans. MTT 44 (1996) 1855.         [ Links ]

6. O.P. Gandhi y J.Y. Chen, IEEE Trans. Electromag. Compat. 37 (1995) 547.         [ Links ]

7. P.J. Rui y K.R. Foster, IEEE Trans. Biomed. Eng. 46 (1999) 911.         [ Links ]

8. M.A. Jensen y Y. Rahmat-Samii, Proc. IEEE 83 (1995) 7.         [ Links ]

9. H. Torres y M. Zamorano, Revista Facultad de Ingeniería UTA 11 (2003) 3.         [ Links ]

10. H. Torres-Silva, The Japanese Journal of Physics 67 (1998) 850.         [ Links ]

11. H. Torres-Silva, Rev. Mex. Fis. 44 S3 (1998).         [ Links ]

12. M. Zamorano y H. Torres Silva, Rev. Mex. Fis. 46 (2000) 62.         [ Links ]

13. H. Torres-Silva y M. Zamorano, The Journal Mathematics and Computers in Simulation 62 (2003) 149.         [ Links ]

14. M. Zamorano y H. Torres-Silva, Rev. Mex. Fis. 49 (2003).         [ Links ]

15. Y. Yu y J. Yingy, IEEE Trans. On Magnetics 32 (1996).         [ Links ]

16. A. Taflove y S.C. Hagness, Computational Eelectrodynamics: The Finite-Difference Time Domain Method, Artech House, Second Edition (2000).         [ Links ]

17. H.Y. Chen, IEEE Trans. MTT 42 (1994) 2249.         [ Links ]

18. G. Lazzi, IEEE Trans. on MTT 48 (2000) 2033.         [ Links ]

19. A. Schiavoni, P. Bertotto, G. Richiardi y P. Bielli, IEEE Trans. on MTT 48 (2000) 2064.         [ Links ]

20. Y. Rahmat-Samii, Real Time Simulation of the Interaction of Electromagnetic Waves with a Human Head", http://www.ee.olemiss.edu/atef/headpresentation/index.html        [ Links ]

21. J. Paul, Modeling of General Electromagnetic Material Properties in TLM, Doctoral Thesis, University of Nottinghan, UK, Chapter 6, 1998.         [ Links ]

22. http://www.med.harvard.edu/AANLiB/home.html