iPhone ma śmiertelnego wroga – gaz, który powoduje poważne awarie

Ciąg wydarzeń w jednym ze szpitali w okolicach Chicago doprowadził do bardzo ciekawego odkrycia. Osoby obecne w niemal wszystkich pomieszczeniach szpitala zauważyły, że ich iPhone'y i Apple Watche nie działają. Urządzenia zachowywały się jak rozładowane lub uszkodzone, zupełnie nie reagowały na przyciski. Smartfony z Androidem, inne smartwatche i opaski sportowe działały poprawnie.

Awarie zbiegły się w czasie z procesem instalacji nowego urządzenia do obrazowania metodą rezonansu magnetycznego w szpitalu. Pierwszą myślą zarządzającego systemami w szpitalu Erika Woolridge'a była obawa, że potężna maszyna wyemitowała impuls elektromagnetyczny, który uszkodził urządzenia elektroniczne w okolicy. Okazało się jednak, że smartfony innych marek niż Apple, szpitalne komputery i wszystkie inne urządzenia działają poprawnie.

Tymczasem 40 różnych urządzeń z jabłkiem zachowywało się, jakby się zepsuły. Niektóre z nich wyłączyły się bez powodu, nie reagowały na podłączenie do ładowarki i robiły różne inne rzeczy wskazujące na poważną awarię połączenia z siecią komórkową (WiFi działało normalnie). Wszystko to działo się bez widocznej przyczyny. Z czasem większość smartfonów i zegarków wróciła do normalności. Tylko jeden z iPhone'ów został trwale uszkodzony, a kilka Apple Watchy nie reagowało na dotknięcia ekranu przez kilka dni. Co ciekawe, iPhone 5 nie został uszkodzony, ale wszystkie modele z serii 6 i nowsze już tak. Sprawa została opisana na Reddicie, gdzie użytkownicy starali się rozwikłać zagadkę.

W rozmowie pojawiły się spekulacje, że winny może być ciekły hel, używany do chłodzenia aparatury do obrazowania metodą rezonansu magnetycznego. Woolridge skontrolował nowe urządzenie i rzeczywiście znalazł wyciek helu, który rozprzestrzenił się po budynku przez system wentylacji. Z systemu chłodzenia wyciekło 120 litrów ciekłego helu w ciągu 5 godzin. Ponieważ hel przechodząc ze stanu płynnego w gazowy, rozszerza się około 750 razy, do atmosfery trafiło jakieś 90 tys. litrów zabójczego dla iPhone'ów gazu. Z pewnością część gazu ulotniła się na zewnątrz, ale ponieważ pokój badań nie miał odizolowanego układu wentylacyjnego, część helu rozprzestrzeniła się po budynku szpitala.

Za analizę tego zdarzenia zabrał się niezastąpiony serwis iFixit. Jeden z blogerów przeanalizował trop awarii. Mogły za nią odpowiadać układy mikroelektromechaniczne, takie jak żyroskopy czy akcelerometry w smartfonach. Ich elementy mają rozmiary mierzone w mikrometrach i pojedyncze atomy helu (średnica szacowana na 62 pm) mogą dostać się do takiego układu i zablokować lub zmienić jego działanie poprzez oddziaływania międzyatomowe lub generując dodatkowe drgania. Problem w tym, że takie elementy znajdują się w wielu smartfonach i smartzegarkach, a ponadto wadliwe wskazania żyroskopu nie powinny powodować tak poważnych problemów (chyba że jest to poważny błąd oprogramowania, ale to zostało wykluczone).

W smartfonach znajdują się jeszcze inne elementy, których mechaniczna natura może być wrażliwa na obecność cząsteczek o określonym rozmiarze – oscylatory. Oscylatory kwarcowe, które znajdziemy w zegarkach, są za duże do montowania w smartfonach, więc Apple od niedawna używa oscylatorów MEMS (mikroelektromechanicznych) do wyznaczania rytmu pracy komponentów, na czele z procesorem. W przypadku starcia z helem winny okazał się zegar SiT512, używany ze względu na niewielkie rozmiary i energooszczędność. Niestety, atomy helu i wodoru także są bardzo małe i trudno przed nimi ochronić układy mikroelektromechaniczne. Starsze generacje miały z tym spore problemy.

Niedziałający oscylator mógł wywołać objawy opisane przez pracownika szpitala. Eksperyment z iPhone'em 8 Plus wykazał, że smartfon istotnie przestaje działać, jeśli zostanie zamknięty w torebce wypełnionej helem na kilka minut. iFixit twierdzi, że to samo może spotkać system stabilizacji obrazu w aparacie Pixela 3, barometry i akcelerometry. Hel jest jak ziarnko piasku blokujące ruch w mechanicznym układzie.

Problem jest znany i możemy dowiedzieć się więcej z dokumentacji iPhone'a. Apple ostrzega, że w środowiskach o wysokim stężeniu gazów zmieniających stan skupienia, jak wyciekający płynny hel, iPhone może się zepsuć. Jeśli tak się stanie i urządzenie nie będzie się włączać, zwykle można je uratować. Jednym z rozwiązań jest odłączenie go od ładowarki i zostawienie w spokoju na tydzień, by gaz mógł się ulotnić z urządzenia, a akumulator całkowicie rozładować. Po ponownym naładowaniu iPhone powinien działać normalnie.

Tak jak drgający piasek może zablokować niewielkie mechanizmy, urządzenia mikroelektromechaniczne teoretycznie może „zepsuć” nawet pojedynczy atom helu. Dlaczego słyszymy o tym dopiero teraz, skoro takie elementy są w użyciu od kilku lat? Gaz ten jest na co dzień obecny w powietrzu, ale zajmuje jedynie połowę tysięcznej części procenta objętości atmosfery. Szanse, że w codziennym użytkowaniu hel „wpadnie” do elektronicznego żyroskopu albo oscylatora są znikome. Wyciek helu w amerykańskim szpitalu to sytuacja wyjątkowa w skali światowej.