Habe iPhone für Helium allergisch befunden

Ursprünglicher Autor: Kyle Wiens
  • Übersetzung


Diese Geschichte wird nicht jeden Tag gehört. Eric Wooldridge ist Spezialist für komplexe Systeme am Morris Hospital in der Nähe von Chicago. Als er ein neues Gerät für die MRI von GE Healthcare installierte , erhielt er Beschwerden über nicht verwendete Telefone. Dann versagten die Leute, Apple Watches zu versagen.

"Ich dachte sofort, dass eine MRI irgendeine Art elektromagnetischer Strahlung aussendet, wodurch wir viele Probleme haben könnten." Aber der EM-Impuls hätte die medizinische Ausrüstung des Krankenhauses deaktiviert - und gleichzeitig hat alles perfekt funktioniert! Er begann, diese Frage zu studieren, und fand heraus, dass absolut alle Geräte, die von diesem Fall betroffen waren, bei Apple hergestellt wurden - während das Android-basierte Telefon selbst auf dem Gerät selbst einwandfrei funktionierte. Darüber hinaus hat sich dieser Vorfall weit verbreitet und die Arbeit von 40 verschiedenen Geräten beeinflusst. Was zur Hölle ist das?

In meinem Leben habe ich viele seltsame Pannen gesehen, aber so etwas habe ich noch nie gehört. Wie Eric. „Die Geräte verhielten sich ziemlich seltsam. Die meisten von ihnen sind völlig außer Betrieb. Ich steckte sie in die Steckdose und sah keine Anzeichen dafür, dass sie aufgeladen werden. Andere Geräte waren eingeschaltet, hatten jedoch Probleme mit dem zellularen Signal. WLAN funktionierte schnell und klar, aber die Mobilfunkverbindung war einmal. “

Dann schrieb er über Reddit einen Beitrag über sein Problem, und andere Sysadmins begannen zu argumentieren, dass dieses Problem durch flüssiges Helium verursacht werden könnte, das zur Kühlung der MRI verwendet wurde. Er führte eine Untersuchung durch und entdeckte ein Heliumleck, das sich im Gebäude ausbreitete.



„Ich entdeckte, dass ein Heliumleck auftrat, als ein neuer Magnet für die Kühlung vorbereitet wurde. In 5 Stunden verdampften etwa 120 Liter flüssiges Helium. Das Auto hatte ein Ventil, das funktionierte, aber wahrscheinlich auslief. Ein Raum mit einem MRI gehört nicht zu einem System mit isolierter Heizung und Belüftung, daher mischt sich die Luft mit der Luft des Großteils des Gebäudes. Wir wissen nicht, welcher Teil des Heliums ausgetreten ist und welcher Teil hineingelaufen ist. Helium expandiert von einem flüssigen in einen gasförmigen Zustand und dehnt sich 750-mal aus, so dass wir viel Helium (90.000 Liter) hatten. “ Ich wette, die Stimmen der Krankenschwestern klangen an diesem Tag höher!

Nach dem ersten Vorfall erholten sich die Geräte langsam, konnten sie jedoch nicht vollständig ausführen. „Wir hatten ein paar ungewöhnliche Geräte. Ein Telefon hatte ernsthafte Probleme bei der Reparatur, und einige intelligente Uhren funktionierten weiterhin, mit Ausnahme von Problemen mit dem Touchscreen (sogar einige Tage danach). “

Er sortierte die Geräte nach Typ. „IPhones Version 6 und höher sowie Apple Watches Version 0 und höher haben darunter gelitten. Wir sind uns der Tatsache bewusst, dass sich an diesem Tag ein iPhone 5 im Gebäude befand, und dies hatte keine Auswirkungen darauf. Die Frage war: Was ist passiert, warum sind Apples Geräte kaputt gegangen? “

Es weckte mein Interesse und ich kontaktierte Freunde, die in der Produktion von mikroelektromechanischen Systemen arbeiten(MEMS). Dies ist eines der kleinsten mechanischen Geräte der Welt. Jedes Telefon verfügt über Gyroskope und Beschleunigungssensoren mit Abmessungen in der Größenordnung von Mikrometern. Zuerst hatte ich eine Theorie (die mit der Meinung eines Reddit-Benutzers zusammenfiel), dass die Heliummoleküle, die klein genug sind, diese Chips durchdrangen und den Betrieb der mechanischen Teile störten.

Diese Idee hat jedoch zwei Probleme: Erstens verwendet Apple nicht nur MEMS-Gyroskope - sie befinden sich in jedem Telefon [nicht in jedem, sondern in vielen. trans.]. Warum nicht auf Android basierende Handys schlagen? Vielleicht hat iOS einen Fehler, der dazu führt, dass das System abstürzt, wenn falsche Daten vom Gyroskop empfangen werden? Aber die Situation hat auch Apple Watche beeinflusst, und sie haben ihr eigenes System, WatchOS. Außerdem waren iPhones-Versionen unter 6 nicht betroffen. Es ist unwahrscheinlich, dass dies ein neuer Softwarefehler war, der sowohl iOS als auch WatchOS gleichzeitig betraf.


Im Inneren des iPhone 4 MEMS Gyro

Was könnte die Ursache sein? Das Herzstück jedes elektronischen Geräts ist eine Uhr. Normalerweise sind dies Quarzoszillatoren.(Generatoren), Kristalle, die mit einer bestimmten vorhersagbaren Frequenz schwingen - normalerweise 32 kHz. Als sie erstmals erfunden wurden, ermöglichte sie die Schaffung der ersten Quarzuhr. Jetzt sind diese Frequenzgeneratoren das Herzstück aller elektronischen Geräte.

Ohne Uhr friert das System ein. CPU funktioniert nicht. Die Uhr ist der Herzschlag eines modernen Geräts.

Quarzoszillatoren haben jedoch gewisse Probleme. Sie messen die Zeit bei hohen (und niedrigen) Temperaturen nicht sehr gut und haben relativ große Abmessungen - in der Größenordnung von 1 × 3 mm. Auf der Suche nach immer kleineren Geräteimplementierungen setzte Apple kürzlich die MEMS-Oszillatoren von SiTime ein , um Quarzkomponenten zu ersetzen.


MEMS-Beschleunigungsmesser unter einem Elektronenmikroskop

Speziell verwenden sieSiT512 , „der kleinste in Bezug auf Größe und Energieverbrauch, der 32-kHz-Oszillator der Welt“. Und wenn ein MEMS-Gerät Helium ausgesetzt ist, könnte dies unser Täter sein!

Der ausgefallene Oszillator ähnelt den von Eric beschriebenen Symptomen, die im Experiment reproduziert wurden . „Ich habe das iPhone 8 Plus in eine versiegelte Tasche gesteckt und mit Helium gefüllt. Dies war nicht sehr realistisch, da diese iPhones niedrigeren Konzentrationen ausgesetzt waren. Das Experiment spricht jedoch weiterhin für die Idee, dass Helium das Gerät deaktivieren kann. Ich ließ das Display an und startete den Timer. Nach 8 Minuten und 20 Sekunden ist das Telefon eingefroren. Es passiert nichts Verrücktes - die Uhr bleibt stehen, das ist alles. Der Bildschirm bleibt eingeschaltet. “

Ich konnte das Experiment in unserem Labor wiederholen. Mein iPhone 8 hielt ungefähr 4 Minuten in einer Heliumatmosphäre, bevor es vollständig heruntergefahren wurde.

In den Anweisungen für das Telefon und die Uhr von Apple wurde ein ähnliches Problem gemeldet:

Setzen Sie das iPhone keinen Umgebungen mit hohen Konzentrationen an Industriechemikalien aus und bringen Sie es verdampften Flüssiggasen wie Helium aus. Dies kann die Funktion des Telefons beschädigen oder beeinträchtigen. Wenn Ihr Gerät eine solche Auswirkung hatte und solche Symptome aufweist oder sich nicht einschaltet, kann es normalerweise wiederhergestellt werden. Lassen Sie es ohne Anschluss an das Ladekabel und lassen Sie es eine Woche lang luft. Helium muss vollständig aus dem Gerät entfernt werden und die Batterie muss vollständig entladen sein. Schließen Sie das Gerät nach einer Woche direkt an das Ladegerät an und lassen Sie es eine Stunde lang aufladen. Dann kann das Telefon wieder eingeschaltet werden.

Wasserstoff und Helium sind aufgrund der geringen Größe ihrer Moleküle äußerst schwer zurückzuhalten. Anscheinend hat SiTime schon lange an diesem Problem gearbeitet. In ihrer FAQIch fand Folgendes: „Wie effizient ist das geschlossene Gehäuse von MEMS-Oszillatoren?“

Die früheren Generationen von EpiSeal-Resonatoren könnten durch hohe Konzentrationen von Gasen mit kleinen Molekülen beeinträchtigt werden. Das modernere EpiSeal ist für alle kleinmolekularen Gase undurchlässig. Wenden Sie sich an SiTime, wenn Sie beabsichtigen, unser Gerät in der Nähe großer Konzentrationen von kleinen molekularen Gasen einzusetzen, sodass wir Ihnen ein geeignetes Teil empfehlen können.

Ich fragte mich, ob Gas andere Arten von MEMS-Geräten beeinflussen würde, und ich wandte mich an InvenSense Motion, das Unternehmen, das den Bildstabilisierungs-Chip für Pixel 3 herstellt. David Almoslino, leitender Direktor für Corporate Marketing, bestätigte die Existenz eines solchen Problems. Er sagte mir, dass ihre Produkte „irgendwie Helium ausgesetzt sein könnten. Helium kann durch die aufgeschmolzenen Substrate austreten und den Druck in den Hohlräumen erhöhen. Helium kann die absolute Genauigkeit unserer Drucksensoren vorübergehend beeinträchtigen. In Gyroskopen kann Helium zu einem Ungleichgewicht führen, weshalb die Schwingungen vorübergehend anhalten können. In Beschleunigungsmessern kann Helium nur wenig Schaden anrichten. Aber alle unsere Produkte müssen sich erholen, nachdem sie aus der heliumreichen Umgebung entfernt wurden. “

Natürlich haben Sie noch nie davon gehört, da solche Situationen sehr selten vorkommen. Hersteller von Siliziumchips sind sich dieses Problems jedoch bewusst und tun alles Mögliche, um dieses Problem zu minimieren. David sagte mir, dass "Heliumleckage ein ziemlich Standardtest für MEMS ist, den die meisten Unternehmen durchführen, um die Dichtheit zu bewerten."

So ist es! Heliummoleküle können wie unglaublich kleine Sandkörner in das Gerät eindringen, die Uhr anhalten und das Telefon vorübergehend in einen Briefbeschwerer verwandeln.

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