Program letošního Electromagnetic Tuesday (EMiT) je opět pestrý. Vedle oblíbeného workshopu, v němž si zájemci a zájemkyně mohou vyrobit vlastní funkční anténu a odnést si ji domů, si katedra elektromagnetického pole připravila dalších pět stanovišť s různými experimenty.
S pomocí vysílačky rozsvítíme žárovku a schováme se před autoradarem
V jednom z nich budou vědci sbírat energii z elektromagnetických vln, které poskytne ruční UHF radiostanice, tedy vysílačka. Reaktivně zatížená kruhová anténní řada nasbírá tuto energii a usměrňovač ji převede na stejnosměrný proud. Ten pak rozsvítí LED žárovku.
Další ukázku návštěvníci zhlédnou v tzv. radarovém koutku. Zde budou experimenty zaměřeny na fungování FMCW automobilového radaru. Konkrétně to bude detekce cílů, určení jejich parametrů, algoritmy trackování a rekonstrukce scény. A nebude zde chybět ani experiment na zneviditelnění objektů před autoradarem, což určitě zaujme všechny řidiče mezi studenty, kteří často spěchají na přednášky.
S neviditelností si vědci z katedry elektromagnetického pole hráli i na loňském Electromagnetic Tuesday, kde si mohli návštěvníci dokonce zkusit navrhnout plášť neviditelnosti. Současně se dozvěděli, že neviditelnost díky teoretickým znalostem z předmětu Elektromagnetické pole není nedosažitelná sci-fi představa. Neviditelnost je totiž pouhá manipulace s optickými drahami kolem objektu.
Mikrovlny v léčbě nádorových onemocnění
Na stanovišti nazvaném Od vln k teplu se návštěvníci podívají na demonstraci principu využití mikrovln při léčbě nádorových onemocnění. “Nejdříve si na posteru popíšeme biologický základ mikrovlnné hypertemie. Její fyzikální princip bude prezentován formou ukázky výpočtu časového průběhu 3D ohřevu léčené oblasti v simulátoru EM pole Sim4Life. S důrazem na informaci, že nejprve musíme vypočítat 3D rozložení absorpce EM vlny a následně pak i 4D rozložení teploty. Tuto simulaci doplníme mikrovlnným ohřevem agarového fantomu (simulátor vyrobený z agarového gelu - pozn.) s možností monitorovat nárůst teploty pomocí IR kamery,” popsal prof. Pavel Pechač, vedoucí katedry elektromagnetického pole.
Právě katedra elektromagnetického pole FEL ČVUT na začátku 80. let minulého století sehrála významnou roli v posunu léčby nádorů pomocí tzv. mikrovlnné hypertemie. V roce 1981 si prof. Jan Vrba, tehdy ještě mladý inženýr, přečetl v zahraničním odborném časopise článek popisující vlnovodné aplikátory pro mikrovlnnou hypertemii. A poté vyvinul potřebné technické zařízení pro léčbu onkologicky nemocných pacientů pomocí této zcela nové metody. V České republice dodnes léčbu touto metodou podstoupilo více než 1500 pacientů, mnohým z nich zachránila život a zlepšila jeho kvalitu. Na průzkum prof. Vrby navázalo několik jeho bývalých doktorandů i oba jeho synové.
Fyzikálně-biologický princip hypertemie spočívá v tom, že navyšuje teplotu v oblasti nádoru z obvyklých 36,5 °C do teplotního intervalu 41 až 45 °C. Při těchto teplotách nedochází k teplotnímu zničení nádoru, tj. nevzniká nekróza. “Cílem je dosáhnout takzvané apoptózy, což je stav, kdy se buňka přestane dělit. V podstatě se jedná o jednoduchý fyzikální mechanismus, jak zastavit nekontrolované zhoubné bujení. Buňky neničíme přímo, po nějaké době samy odumírají a lidské tělo si s nimi dokáže poradit,” popsal v rozhovoru prof. Jan Vrba z katedry elektromagnetického pole FEL ČVUT.
Níže si můžete prohlédnout fotogalerii z loňského ročníku Electromagnetic Tuesday. Autorem snímků je Petr Neugebauer, FEL ČVUT.