Phantom6G: Projektowanie fantomów ludzkiego ciała dla celu badania wpływu 6G na tkanki

Celem projektu Phantom6G jest zaprojektowanie i zbudowanie fantomów wybranych części ludzkiego ciała, weryfikacja ich parametrów materiałowych i wykonanie pomiarów nagrzewania się fantomów dla częstotliwości przewidzianych w 6G.
Przygotowanie fantomów będzie wymagało stworzenia modeli 3D w programie Fusion360 i wyprodukowania form za pomocą nowoczesnych technik przyrostowych. Możliwe jest także wykonanie gipsowego modelu, np. ręki i następnie przygotowanie cyfrowego bliźniaka takiej ręki i wydruk modelu, który zostanie wypełniony specjalną mieszaniną, stającą się po zastygnięciu fantomem. Przygotowanie proporcji mieszaniny będzie jednym z kluczowych zadań w projekcie Phantom6G. Podczas wypełniania formy mieszaniną, zostaną przygotowane próbki dla weryfikacji parametrów materiałowych według metod rezonansowych. Następnie, w cyklicznym procesie uwzględniającym zmianę składu mieszaniny do wypełnienia fantomu i uzyskiwanych podczas weryfikacji pomiarowej parametrów materiałowych (głównie względnej przenikalności elektrycznej i konduktywności), zostanie znaleziony optymalny skład mieszaniny stanowiącej fantom pomiarowy. W całym procesie możliwe jest odwzorowanie parametrów związanych z natężeniem pola elektrycznego (V/m) lub magnetycznego (H/m) dla wielu rodzajów tkanek, np. skóry, mięśni; albo narządów takich jak pierś; czy część ciała np. głowa, ręka.
Przygotowanie optymalnej mieszaniny wypełnienia fantomu o zweryfikowanych parametrach materiałowych będzie fundamentem do wykonania badań nad wpływem promieniowania elektromagnetycznego przewidzianego dla systemów 6G. Zasadniczym celem tego badania będzie ocena nagrzewania się fantomu w zależności od szczegółowych parametrów generowanego sygnału, takich jak częstotliwość środkowa, moc generowana, stosowana modulacja, czy sygnał wąskopasmowy, czy szerokopasmowy. W tym celu w fantomach zostaną rozmieszczone czujniki temperatury w liczbie zależnej od wielkości fantomu. Czujniki o wysokiej dokładności 0,01 oC zostaną zintegrowane w system pomiarowy z mikrokontrolerem ESP32 i obsługiwane przez mikrokomputer wyposażony w dysk zewnętrzny umożliwiający zapisywanie pomiarów. Dodatkowym elementem weryfikującym podgrzewanie fantomu będzie wykonanie zdjęć za pomocą kamery termowizyjnej o wysokiej rozdzielczości rzędu 0,01 oC oraz obrazowanie za pomocą barwnika zmieniającego kolor w zależności od temperatury.