Natuurlijk weten we allemaal het verschil tussen ioniserende straling (van radioactief materiaal) en niet-ioniserende straling (praktisch alles onder en inclusief zichtbaar licht). Ioniserende straling kan zoals bekend de fundamentele structuur van een stof aantasten, bepaalde elementen - je raad het al - omzetten in zijn ion. Niet-ioniserende straling daarentegen bezit niet genoeg energie om elektronen uit atoombanen aan te slaan.
Maar hoe zit het dan met het bekende voorbeeld van de microgolfoven, beter bekend als de magnetron? Die verandert natuurlijk niet de structuur van stoffen, maar toch gebeurt er iets magisch waardoor de geinserteerde stof zomaar warm kan worden. En wat heeft de golflengte daar mee te maken?
Welnu, sommige moleculen zitten polair in elkaar. De totale lading is dan wel neutraal, maar de ladingen binnen het molecuul vallen niet samen op dezelfde plek in het molecuul.
Een magnetron maakt hier dankbaar gebruik van door elektromagnetische pulsvelden uit te zenden die dit dipoolmoment constant aan het draaien zetten. Dat gedraai is een vorm van kinetische energie. Door dit gedraai worden omliggende moleculen ook geforceerd mee te draaien en er ontstaat moleculaire beweging. Deze beweging uit zich in warmte, en hé, dat is precies wat er nodig is in een magnetron.
Verschillende frequenties hebben verschillende penetrerende eigenschappen, en microgolfven zijn vooral goed in opwarming aan de oppervlakte. De oppervlakte wordt intens verwarmt en het binnenste volgt daarna vanzelf wel. Lagere frequenties zouden de energie veel te gelijkmatig verdelen waardoor dit effect niet erg effectief zou zijn. (Voor industriële toepassingen worden er soms wel frequenties <1 GHz gebruikt overigens)
Dit geheel heeft overigens niets te maken met de resonantiefrequentie van moleculen, water gaat pas meetrillen vanaf 20 GHz bijvoorbeeld. De dipoolenergie-truc in microgolfovens werkt het beste met frequenties hoger dan 1 GHz (magnetrons zitten op de beruchte WiFi-frequentie van 2,4 GHz).
Om nu terug te vallen op dit artikel, waarom zou men nou juist zich druk maken om de elektromagnetische straling van mobiele telefoons en niet bijvoorbeeld om die van FM-omroepzenders? UMTS en GSM1800 maken allebei gebruik van frequenties in het microgolf-spectrum. Hoewel zendtorens (25 of 50 Watt) en mobieltjes (4 Watt) lang niet in de buurt komen van magnetronvermogens (800 Watt), bezitten ze wel de potentie om hetzelfde effect teweeg te brengen als in een magnetron.
Je zou toch zeggen dat het effect van dipoolopwarming wanneer het in aanraking komt met het menselijk lichaam verwaarloosbaar is? Jazeker, dat is het ook absoluut. Toch zit een mobiele telefoon vaak lange tijd bij mensen in de broekzak en zit deze meerdere malen per seconde contact te onderhouden met een zendmast gebruikmakende van vermogens tot 4 Watt.
Aangezien dit een continue proces is worden verscheidene dipoolmoleculen constant marginaal verstoord in hun beweging en veroorzaakt dit een lichte temperatuursverhoging in het menselijk lichaam nabij de plek van de telefoon.
Het lichaam is geoptimaliseerd voor een temperatuur van 37 graden celsius. Wanneer het lichaam op bepaalde plekken een verhoging van deze temperatuur ondergaat
zou het mogelijk kunnen zijn dat er bepaalde lichaamsprocessen (deels) verstoord kunnen raken (voornamelijk processen die afhankelijk zijn van een bepaalde temperatuur).
De truc en opdracht is nu aan de wetenschap deze gevoelige lichaamsprocessen te onderzoeken en wat een lokale marginale temperatuursverhoging doet met sommige van deze processen in delen van het lichaam. Nu ben ik geen bioloog, maar ik kan me goed voorstellen dat er in het lichaam processen bestaan die afhankelijk zijn van een bepaalde temperatuur om optimaal te werken. Misschien dat het constant verstoren van het dipoolmoment in lichaamskritische onderdelen bepaalde (lange- of kortetermijns) effecten teweeg kan brengen?
We zitten hier begrijpelijk met uiterst complexe materie waar zowel de natuurkunde als de biologie maar ook de scheikunde betrokken bij zijn. Een praktisch onderzoek naar de effecten is niet genoeg, we hebben behoefte aan een fundamenteel theoretisch onderzoek en praktijktesten om deze theorieën te kunnen onderbouwen.
[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 08:37]