Исследование учёных из Китая выявило ощутимое влияние терагерцового излучения, которое будет создавать оборудование связи 6G, на биологию головного мозга. Допустимые дозы излучения ускоряли рост клеток головного мозга мышей в 2,5 раза. Также при регулярном облучении терагерцовыми сигналами мыши демонстрировали лучшую обучаемость. Открытие ставит вопросы к безопасности связи 6G, и в месте с тем открывает путь к терапии мозга.

Источник изображения: Pixabay

Сегодня в целом медицина не считает излучения сотовых телефонов и смартфонов опасным для здоровья людей, хотя в прошлом вокруг этого было поломано немало копий. Однако переход на стандарт связи 6G с начала 2030-х годов стоит особняком.

Будущий стандарт сотовой связи 6G предполагает увеличение частоты радиосигнала, чтобы добиться скорости передачи данных до 1 Тбит/с. На частотах терагерцового диапазона — от 0,3 ТГц до 3 ТГц — излучение даже небольшой мощности начинает взаимодействовать с рядом белковых молекул в клетках живых организмов. Такие молекулы входят в резонансные состояния, а клетки начинают отзываться на сигналы той или иной активностью.

Учёные обнаружили, что трёхминутное воздействие 100-мкВт импульсного излучения с частотой от 0,3 до 3 ТГц заставляет нейроны мышей в чашке Петри расти почти на 150 % быстрее, чем обычно. Кроме того, общая длина связей между этими нейронами также удваивается всего за три дня. На первый взгляд последствия облучения выглядят угрожающе, хотя молекулярный анализ не обнаружил в клетках никаких нездоровых отклонений.

В 2009 году учёные Российской академии наук изучали влияние сильного терагерцового излучения на живые клетки мозга мышей. При облучении в течение нескольких часов в день мощностью в несколько ватт температура в клетках мозга повышалась, их развитие нарушалось, они обезвоживались, а также уменьшались в размерах и повреждались иными способами. Меньшая доза облучения, как выяснили в Китае, может увеличить производство и активность определенных белков — таких как GluA1, GluN1 и SY-38 — которые стимулируют рост нейронов.

В этих белках много водородных связей, которые постоянно «вибрируют». Частота этих колебаний попадает в терагерцовый диапазон. Это может «повлиять на форму белков, а значит, на структуру и функцию нейронов», считают исследователи.

Кроме того, облучение 90-мВт терагерцовым излучением в течение 20 минут в день на протяжении трёх недель значительно увеличило количество новых клеток мозга у молодых мышей. Такие мыши смогли быстрее обучиться некоторым навыкам, по сравнению с мышами из контрольной группы, которых не облучали. На мышах старой возрастной группы облучение никак не сказалось в этом плане.

Проделанная работа ставит перед учёными много новых задач от определения безопасных параметров работы связи 6G до использования терагерцового излучения для лечения нейродегенеративных заболеваний.

История о возможном развитии в России сетей 6G получила продолжение. Ранее издание «Коммерсантъ» сообщало о совместном намерении Сколтеха и НИИ Радио (НИИР) развивать стандарт связи 6G. По данным РБК, ректор Сколтеха Александр Кулешов подчеркнул, что развитие связи шестого поколения 6G невозможно без появления в стране сетей 5G.

Источник изображения: Jeremy Bezanger/unsplash.com

Ранее «Коммерсантъ» сообщал со ссылкой на главу НИИР Олега Иванова, что проект предусматривает разработку «от уровня прототипов до постановки в производство». Также, по его словам, рассматриваются и вопросы, связанные с компонентной и нормативно-правовой базами, а также исследованием безопасности новых сетей связи. В «Ростехе» сообщали, что разработка стандарта связи нового поколения находится на начальной стадии, а пока «очерчены ожидания от стандарта». По словам ректора Кулешова, «перейти на 6G, минуя 5G, не получится. Просто потому, что в мобильной связи новое поколение — это инкрементальное технологическое улучшение существующего стандарта».

Как сообщал «Коммерсантъ», Сколтех и НИИ Радио могли до 2025 года получить из бюджета на исследования, связанные с 6G, более 30 млрд рублей. Издание подчёркивало, что формат 6G намеревались развивать «минуя стадию 5G», но конкретный источник подобных сведений не назывался.

По словам Кулешова, Сколтех не запрашивал 30 млрд руб. на проект. Впрочем, он сообщил, что институт делает «некоторые вещи в области фотоники, архитектурного решения, алгоритмов и кодирования, без которых совершенно точно 6G будет невозможен», и теперь перед ним стоят «исследовательские задачи по разработке ключевых компонентов базовой станции 6G».

Известно, что в начале текущего месяца Минфин США внёс в санкционные списки фонд «Сколково», Сколтех и технопарк «Сколково». Впрочем, по словам Александра Кулешова, это не отразится на разработках в области 5G и 6G. «Юридически мы потеряли достаточно много, но с практической точки зрения никакой беды нет. Доступ к новейшим технологиям, промышленному оборудованию нам закрыли не после начала специальной военной операции, на самом деле его не было все годы существования Российской Федерации», — подчеркнул ректор Сколтеха. Он сообщил, что для разработки стандарта 6G необходимо участвовать в работе международных групп, при этом доступ к участию в них ещё необходимо получить. Более того, «чтобы иметь голос в комитете по стандартам, нужно сначала посидеть в нём наблюдателем, а потом внести вклад в разработку, который примут», заключил он, при этом добавив, что фактически комитеты по стандартам являются «полем боя между гигантами» вроде Samsung, Huawei или Ericsson.

Источник изображения: Aaditya Ailawadhi

По словам главы НИИ Радио Олега Иванова, «никто никогда не озвучивал решение развивать 6G, минуя сети 5G. <...> Люди, близкие к телекому, понимают, что это просто нонсенс». Глава учреждения считает, что основной задачей разработанной совместно со Сколтехом дорожной карты является исследование радиочастотного спектра, применимого в технологии 6G, а также вопросов электромагнитной безопасности в устройствах для подобных сетей, и исследования должны начаться сейчас, иначе 6G в стране не будет «ни к 2030, ни к 2040 году».

Работы над 6G в мире пока только начались, а в России отсутствуют и коммерческие сети пятого поколения. В стране выделены частоты 4,8–4,99 ГГц и 27,1–27,5 ГГц, тогда как в мире наиболее распространён диапазон 3,4–3,8 ГГц, являющийся ориентиром для производителей телеком-оборудования и пользовательских устройств. Российским операторам в выделении данных частот отказано, поскольку они используются «Роскосмосом» и военными. Кроме того, операторы по закону должны будут строить сети на оборудовании российского производства, которое в стране пока отсутствует.

По словам Кулешова, разработкой оборудования 5G занимается и Сколтех — уже разработан опытный образец соответствующей базовой станции, а опытные испытания проведены в Москве и Санкт-Петербурге. Разработкой решений 5G занимается и «Ростех», уже представившая функциональный макет базовой станции 5G на российской электронно-компонентной базе. По данным РБК, первые поставки оборудования должны начаться с 2023 года, а серийное производство — в 2024.

«Сколтех» и НИИ радио (ФГБУ НИИР) намерены развивать отечественные сети связи новейшего поколения, не дожидаясь внедрения в стране стандарта 5G. Известно, что ведомства готовятся к совместной разработке и выпуску оборудования для 6G-сетей, до сих пор не имеющих коммерческого применения в мире.

Источник изображения: Kabiur Rahman Riyad/unsplash.com

Как сообщает «Коммерсантъ», генеральный директор НИИР Олег Иванов подтвердил новости, заявив, что проект предусматривает разработку «от уровня прототипов до постановки в производство». Рассматриваются и вопросы, связанные с компонентной и нормативно-правовой базами, а также исследованием безопасности новых сетей связи.

По данным издания, в «Ростехе» сообщили, что разработка стандарта связи нового поколения (6G/NET2030) пока находится на начальной стадии, сегодня «очерчены ожидания от стандарта». Между тем, Международный союз электросвязи (МСЭ) начал говорить о перспективах 6G ещё в 2018 году. Ожидается, что «ключевыми сценариями» будет голографическая связь (телефон, мультимедиа, вещание) и связь с чрезвычайно быстрой реакцией в критических ситуациях, а скорость передачи данных превысит 1 Тбит/с. При этом предполагается, что 6G будет работать в диапазонах частот от 95 ГГц до 3 ТГц, который пока не изучен ни с точки зрения качества передачи данных, ни безопасности для пользователей.

По имеющимся сведениям, вице-премьер России Дмитрий Чернышенко поручил Минцифры, Минобрнауки и Минфину до 1 августа заложить в бюджет на три последующих года средства для поддержки НИОКР в сфере 6G-коммуникаций. По сведениям источника издания, создание оборудования планируется уже к 2025 году, причём «Сколтех» и НИИ требуется на работы порядка 30 млрд рублей из государственного бюджета. При этом сам Иванов заявляет, что о деталях проекта и финансировании говорить рано.

В рамках нового проекта в «Сколтехе» и НИИР предлагают изменить разработанную «Ростехом» в 2020 году «дорожную карту», предусматривавшую развитие сетей 5G. При этом в самом «Ростехе» тоже предлагали изменения, но речь шла не о развитии 5G и 6G, а о фокусе на поддержке сетей текущего поколения — LTE.

Известно, что крупнейшие мобильные операторы уже тестируют сети, использующие оборудование поколения 5G, но её коммерческого применения в значимых масштабах пока не предусмотрено. Ранее операторы уже просили о выделении под связь пятого поколения частот 3,4–3,8 ГГц, уже используемых Минобороны и другими государственными ведомствами. Впрочем, по данным «Коммерсанта», некоторые операторы уверены, что сегодня сети 4G полностью удовлетворяют запросам клиентов, поэтому пользователи практически не заметят переход на использование сетей пятого поколения, не говоря уже о 6G.