No escuchas una historia así todos los días. Eric Wooldridge es especialista en sistemas sofisticados en el Hospital Morris cerca de Chicago. Cuando instaló la nueva máquina de resonancia magnética GE Healthcare, comenzó
a recibir quejas sobre teléfonos rotos. Entonces la gente comenzó a fallar en Apple Watches.
"Inmediatamente pensé que la resonancia magnética emite algún tipo de radiación electromagnética, como resultado de lo cual podemos tener muchos problemas". Pero el pulso EM también deshabilitaría el equipo médico del hospital, ¡y todo funcionó bien! Comenzó a estudiar este problema y descubrió que Apple fabricaba absolutamente todos los dispositivos que sufrieron como resultado de este incidente, mientras que el teléfono basado en Android funcionaba perfectamente. Además, este incidente se extendió bastante, afectando el funcionamiento de 40 dispositivos diferentes. Que diablos
En mi vida he visto muchas fallas extrañas, pero nunca he oído hablar de algo así. Como Eric “Los dispositivos se comportaron de manera bastante extraña. La mayoría de ellos están completamente fuera de servicio. Los conecté a una toma de corriente y no vi ninguna señal de que se estuvieran cargando. Otros dispositivos se encendieron, pero tuvieron problemas con la señal celular. El WiFi fue rápido y claro, pero el celular se activó una vez ".
Luego escribió una publicación en Reddit sobre su problema, y otros administradores de sistemas comenzaron a argumentar que el helio líquido utilizado para enfriar la resonancia magnética podría causar este problema. Llevó a cabo una investigación y descubrió una fuga de helio, que luego se extendió por el edificio.
“Descubrí que se produjo una fuga de helio cuando se estaba preparando un nuevo imán para enfriar. En aproximadamente 5 horas, desaparecieron aproximadamente 120 litros de helio líquido. El auto tenía una válvula que funcionaba, pero probablemente goteaba. Una habitación con una resonancia magnética no pertenece a un sistema con calefacción y ventilación aisladas, por lo que el aire de esta se mezcla con el aire de la mayor parte del edificio. No sabemos qué parte del helio se filtró y qué parte entró. Pasando de un estado líquido a uno gaseoso, el helio se expande 750 veces, por lo que al final tuvimos mucho helio (90,000 litros) ". ¡Apuesto a que ese día las voces de las enfermeras sonaron más altas!
Después del incidente inicial, los dispositivos comenzaron a recuperarse lentamente, pero no pudieron hacerlo por completo. “Teníamos algunos dispositivos de comportamiento anormal. Un teléfono tenía serios problemas de reparación, y algunos relojes inteligentes continuaron funcionando, excepto por problemas con la pantalla táctil (incluso unos días después de eso) ".
Él ordenó los dispositivos por tipo. “IPhones de la versión 6 y superior, y también Apple Watches versión 0 y superior sufrieron. Somos conscientes de la presencia de un iPhone 5 en el edificio ese día, y esto no lo afectó de ninguna manera. La pregunta era: ¿qué sucedió porque solo se rompieron los dispositivos de Apple?
Esto alimentó mi interés y contacté a amigos que trabajaban en la producción de
sistemas microelectromecánicos (MEMS). Estos son algunos de los dispositivos mecánicos más pequeños del mundo. Cada teléfono tiene giroscopios y acelerómetros con elementos de tamaños del orden de un micrómetro de espesor. Primero, tenía una teoría (que coincidía con la opinión de uno de los usuarios de Reddit) de que las moléculas de helio, siendo lo suficientemente pequeñas, penetraron en estos chips y comenzaron a interferir con el trabajo de las partes mecánicas.
Pero esta idea tiene dos problemas: en primer lugar, no solo Apple usa giroscopios MEMS: están en todos los teléfonos [no en todos, sino en muchos / aprox. transl.]. ¿Por qué no funcionaban los teléfonos Android? ¿Quizás haya un error en iOS debido a que el sistema se bloquea al recibir datos incorrectos del giroscopio? Pero la situación también afectó a Apple Watche, y tienen su propio sistema, WatchOS. Además, los iPhones con versiones inferiores a 6 no se vieron afectados. Es poco probable que se tratara de un nuevo error de software que afectaba tanto a iOS como a WatchOS al mismo tiempo.
Dentro del MEMS gyro iPhone 4¿Qué más podría ser la razón? En el corazón de cada dispositivo electrónico hay un reloj. Típicamente, estos son
osciladores de cuarzo (osciladores), cristales que vibran con una cierta frecuencia predecible, generalmente 32 kHz. Cuando se inventaron por primera vez, esto permitió la creación del primer reloj de cuarzo. Ahora estos generadores de frecuencia están en el corazón de cualquier dispositivo electrónico.
Sin horas, el sistema se congela. La CPU no funciona. Un reloj es el latido de un dispositivo moderno.
Pero los osciladores de cuarzo tienen ciertos problemas. No miden muy bien el tiempo a temperaturas altas (y bajas), y son relativamente grandes, del orden de 1 × 3 mm. Y en busca de implementaciones de dispositivos cada vez más pequeñas, Apple recientemente comenzó a usar osciladores
SiTime MEMS para reemplazar componentes de cuarzo.
MEMS acelerómetro bajo un microscopio electrónicoEspecíficamente, usan
SiT512 , "el oscilador de 32 kHz más pequeño en tamaño y consumo de energía del mundo". Y si algún dispositivo MEMS está expuesto al helio, ¡podría ser nuestro culpable!
El oscilador fallido es similar a los
síntomas descritos por Eric en el
experimento . “Puse el iPhone 8 Plus en una bolsa sellada y lo llené con helio. Esto no era muy realista, ya que esos iPhones estaban expuestos a concentraciones más bajas, pero el experimento aún apoyaba la idea de que el helio podría dañar el dispositivo. Dejé la pantalla encendida y comencé el temporizador. Después de 8 minutos y 20 segundos, el teléfono se congela. No pasa nada loco: el reloj simplemente se detiene, y eso es todo. La pantalla permanece encendida.
Pude repetir el experimento en nuestro laboratorio. Mi iPhone 8 duró aproximadamente 4 minutos en una atmósfera de helio antes de apagarse por completo.
Las
instrucciones del teléfono y reloj de Apple informan un problema similar:
No exponga el iPhone a entornos que contengan una alta concentración de productos químicos industriales y lo lleve a la evaporación de gases licuados como el helio; esto puede dañar o degradar el teléfono. Si su dispositivo ha estado expuesto a esto y presenta tales síntomas, o no se enciende, generalmente se puede restaurar. Déjelo desconectado del cable de carga y déjelo ventilar durante una semana. El helio debería abandonar completamente el dispositivo y la batería debería estar completamente descargada. Después de una semana, conecte el dispositivo directamente al cargador y deje que se cargue durante una hora. Entonces el teléfono puede volver a encenderse.
El hidrógeno y el helio son extremadamente difíciles de mantener debido al pequeño tamaño de sus moléculas. Aparentemente, SiTime ha estado trabajando en este problema durante bastante tiempo. En sus
preguntas frecuentes, encontré lo siguiente: "¿Qué tan efectiva es la carcasa sellada de los osciladores MEMS?"
Las generaciones anteriores de resonadores EpiSeal podrían verse afectadas por altas concentraciones de gases de moléculas pequeñas. Los EpiSeal más modernos son impermeables a todos los gases de moléculas pequeñas. Póngase en contacto con SiTime si planea utilizar nuestro dispositivo cerca de grandes concentraciones de moléculas pequeñas para que podamos recomendarle una pieza de repuesto adecuada.
Me preguntaba si el gas afectaría a otros tipos de dispositivos MEMS, y contacté a InvenSense Motion, la compañía que produce el chip de estabilización de imagen para Pixel 3. David Almoslino, director senior de marketing corporativo, confirmó este problema. Me dijo que sus productos "pueden verse algo afectados por el helio. El helio puede filtrarse a través de los sustratos unidos por fusión y aumentar la presión en las cavidades. El helio puede degradar temporalmente la precisión absoluta de nuestros sensores de presión. En los giroscopios, el helio puede provocar un desequilibrio, por lo que las oscilaciones pueden detenerse temporalmente. El helio puede hacer poco daño en los acelerómetros. Pero todos nuestros productos deben recuperarse después de ser retirados del entorno rico en helio ".
Por supuesto, nunca has oído hablar de esto antes porque situaciones como esta surgen muy raramente. Sin embargo, los fabricantes de chips de silicio están muy familiarizados con este problema y están haciendo todo lo posible para minimizarlo. David me dijo que "la fuga de helio es una prueba bastante estándar para MEMS, que la mayoría de las compañías realizan para pruebas de fuga".
Ese es todo el punto! Las moléculas de helio, como granos de arena increíblemente finos, pueden penetrar en el dispositivo, detener el reloj y convertir temporalmente su teléfono en un pisapapeles.