Você não ouve essa história todos os dias. Eric Wooldridge é especialista em sistemas sofisticados no Morris Hospital, perto de Chicago. Quando instalou a nova máquina de ressonância magnética da GE Healthcare, ele começou
a receber reclamações sobre telefones quebrados. Então as pessoas começaram a apresentar falhas no Apple Watches.
"Eu imediatamente pensei que a ressonância magnética emite algum tipo de radiação eletromagnética, como resultado da qual podemos ter muitos problemas". Mas o pulso EM também desabilitaria o equipamento médico do hospital - e tudo funcionava bem! Ele começou a estudar esse problema e descobriu que absolutamente todos os dispositivos que sofreram como resultado desse incidente foram fabricados pela Apple - enquanto o próprio telefone Android funcionava perfeitamente. Além disso, esse incidente se espalhou bastante, afetando a operação de 40 dispositivos diferentes. Que diabos?
Na minha vida, vi muitas falhas estranhas, mas nunca ouvi falar de algo assim. Como o Eric. “Os dispositivos se comportaram de maneira estranha. A maioria deles está completamente fora de ordem. Liguei-os a uma tomada e não vi nenhum sinal de que eles estavam carregando. Outros dispositivos ligaram, mas eles tiveram problemas com o sinal celular. O WiFi era rápido e claro, mas o celular passou uma vez. ”
Depois, ele escreveu um post no Reddit sobre seu problema, e outros administradores de sistemas começaram a argumentar que o hélio líquido usado para esfriar a ressonância magnética poderia causar esse problema. Ele conduziu uma investigação e descobriu um vazamento de hélio, que depois se espalhou pelo edifício.
“Eu descobri que um vazamento de hélio ocorreu quando um novo ímã estava sendo preparado para o resfriamento. Em cerca de 5 horas, cerca de 120 litros de hélio líquido desapareceram. O carro tinha uma válvula que funcionava, mas provavelmente vazava. Uma sala com uma ressonância magnética não pertence a um sistema com aquecimento e ventilação isolados; portanto, o ar é misturado com o ar da maior parte do edifício. Não sabemos qual parte do hélio vazou e qual parte entrou. Passando de um estado líquido para um estado gasoso, o hélio se expande 750 vezes, então, no final, tínhamos muito hélio (90.000 litros). ” Aposto que naquele dia as vozes das enfermeiras soaram mais altas!
Após o incidente inicial, os dispositivos começaram a se recuperar lentamente, mas não conseguiram fazê-lo completamente. “Tínhamos alguns dispositivos com comportamento anormal. Um telefone apresentava sérios problemas de reparo e alguns relógios inteligentes continuavam funcionando, exceto por problemas na tela de toque (mesmo alguns dias depois). ”
Ele classificou os dispositivos por tipo. “Os telefones da versão 6 e superior e também o Apple Watches versão 0 e superior sofreram. Estamos cientes da presença de um iPhone 5 no prédio naquele dia e isso não afetou de forma alguma. A pergunta era: o que aconteceu, por causa do qual apenas os dispositivos da Apple quebraram? ”
Isso alimentou meu interesse e entrei em contato com amigos que trabalhavam na produção de
sistemas microeletromecânicos (MEMS). Estes são alguns dos menores dispositivos mecânicos do mundo. Cada telefone possui giroscópios e acelerômetros com elementos de tamanhos da ordem de um micrômetro de espessura. Primeiro, eu tinha uma teoria (que coincidia com a opinião de um dos usuários do Reddit) de que as moléculas de hélio, por serem pequenas o suficiente, penetraram nesses chips e começaram a interferir no trabalho das partes mecânicas.
Mas essa idéia tem dois problemas: em primeiro lugar, não apenas a Apple usa giroscópios MEMS - eles estão em todos os telefones [não em todos, mas em muitos / aprox. transl.]. Por que os telefones Android não funcionaram? Talvez haja um bug no iOS devido ao qual o sistema trava ao receber dados incorretos do giroscópio? Mas a situação também afetou a Apple Watche e eles têm seu próprio sistema, o WatchOS. Além disso, os iPhones com versões inferiores a 6 não foram afetados. É improvável que este tenha sido um novo bug de software que afetou o iOS e o WatchOS ao mesmo tempo.
Dentro do MEMS giroscópio iPhone 4O que mais poderia ser a razão? No coração de todo dispositivo eletrônico está um relógio. Normalmente, estes são
osciladores de quartzo (osciladores), cristais que vibram com uma certa frequência previsível - geralmente 32 kHz. Quando eles foram inventados, isso permitiu a criação do primeiro relógio de quartzo. Agora, esses geradores de frequência estão no coração de qualquer dispositivo eletrônico.
Sem horas, o sistema congela. CPU não funciona. Um relógio é o batimento cardíaco de um dispositivo moderno.
Mas os osciladores de quartzo têm certos problemas. Eles não medem muito bem o tempo em temperaturas altas (e baixas) e são relativamente grandes - da ordem de 1 × 3 mm. E, em busca de implementações de dispositivos cada vez menores, a Apple recentemente começou a usar os osciladores
SiTime MEMS para substituir os componentes de quartzo.
Acelerômetro MEMS sob um microscópio eletrônicoEspecificamente, eles usam o
SiT512 , "o menor oscilador de 32 kHz em tamanho e consumo de energia do mundo". E se algum dispositivo MEMS for exposto ao hélio, pode ser nosso culpado!
O oscilador com falha é semelhante aos
sintomas descritos por Eric no
experimento . “Coloquei o iPhone 8 Plus em uma bolsa lacrada e o enchi com hélio. Isso não foi muito realista, já que esses iPhones foram expostos a concentrações mais baixas, mas o experimento ainda apoiava a ideia de que o hélio poderia danificar o dispositivo. Deixei a tela ligada e liguei o cronômetro. Após 8 minutos e 20 segundos, o telefone congela. Nada louco acontece - o relógio simplesmente para, e é isso. A tela permanece ligada.
Consegui repetir o experimento em nosso laboratório. Meu iPhone 8 durou cerca de 4 minutos em uma atmosfera de hélio antes de desligar completamente.
As
instruções de telefone e relógio da Apple relatam um problema semelhante:
Não exponha o iPhone a ambientes que contenham uma alta concentração de produtos químicos industriais e evite a evaporação de gases liquefeitos, como o hélio - isso pode danificar ou degradar o telefone. Se o seu dispositivo foi exposto a isso e apresenta tais sintomas ou não liga, geralmente ele pode ser restaurado. Deixe-o desconectado do cabo de carregamento e deixe-o ventilar por uma semana. O hélio deve deixar completamente o dispositivo e a bateria deve estar completamente descarregada. Após uma semana, conecte o dispositivo diretamente ao carregador e deixe-o carregar por uma hora. Em seguida, o telefone pode ser ligado novamente.
Hidrogênio e hélio são extremamente difíceis de reter devido ao pequeno tamanho de suas moléculas. Aparentemente, o SiTime vem trabalhando nesse problema há algum tempo. No
FAQ, encontrei o seguinte: "Qual é a eficácia da caixa selada dos osciladores MEMS?"
Gerações anteriores de ressonadores EpiSeal poderiam ser afetadas por altas concentrações de gases de pequenas moléculas. EpiSeal mais modernos são impermeáveis a todos os gases de moléculas pequenas. Entre em contato com a SiTime se você planeja usar nosso dispositivo perto de grandes concentrações de pequenas moléculas, para que possamos recomendar uma peça de reposição adequada.
Imaginei se o gás afetaria outros tipos de dispositivos MEMS e entrei em contato com a InvenSense Motion, empresa que produz o chip de estabilização de imagem para o Pixel 3. David Almoslino, diretor sênior de marketing corporativo, confirmou esse problema. Ele me disse que seus produtos “podem ser afetados pelo hélio. O hélio pode penetrar nos substratos ligados à fusão e aumentar a pressão nas cavidades. O hélio pode degradar temporariamente a precisão absoluta de nossos sensores de pressão. Nos giroscópios, o hélio pode levar ao desequilíbrio, razão pela qual as oscilações podem parar temporariamente. O hélio pode causar pouco dano em acelerômetros. Mas todos os nossos produtos devem se recuperar após serem removidos do ambiente rico em hélio. ”
Obviamente, você nunca ouviu falar disso antes, porque situações como essa surgem muito raramente. No entanto, os fabricantes de chips de silício estão muito familiarizados com esse problema e estão fazendo todo o possível para minimizá-lo. David me disse que "o vazamento de hélio é um teste bastante padrão para os MEMS, que a maioria das empresas conduz para o teste de vazamento".
Esse é o ponto todo! As moléculas de hélio, como grãos de areia incrivelmente finos, podem penetrar no dispositivo, parar o relógio e transformar temporariamente o telefone em um peso de papel.