あなたは毎日そのような話を聞きません。 エリックウォルドリッジは、シカゴ近くのモリス病院の洗練されたシステムの専門家です。 新しいGE Healthcare MRIマシンを設置したとき、彼は壊れた電話に関する苦情を受け取り始めました 。 その後、人々はApple Watchesをグリッチし始めました。
「私はすぐに、MRIが何らかの電磁放射を放出すると考えました。その結果、多くの問題が発生する可能性があります。」 しかし、EMパルスは病院の医療機器も無効にし、すべてが完全に機能しました。 彼はこの問題を研究し始め、この事件の結果として被ったデバイスはすべてApple製であることが判明しましたが、Androidベースの電話自体は完全に機能していました。 さらに、この事件は非常に広範囲に広がり、40の異なるデバイスの動作に影響を及ぼしました。 一体何？
私の生涯で、私は多くの奇妙なグリッチを見てきましたが、そのようなことを聞いたことはありません。 エリックみたいに。 「デバイスの動作はかなり奇妙です。 それらのほとんどは完全に故障しています。 私はそれらをコンセントに差しましたが、充電している兆候は見られませんでした。 他のデバイスはオンになりましたが、セルラー信号に問題がありました。 WiFiは高速かつクリアでしたが、携帯電話は1回通過しました。」
その後、彼はRedditに自分の問題に関する投稿を書き、他のシステム管理者は、MRIの冷却に使用される液体ヘリウムがこの問題を引き起こす可能性があると主張し始めました。 彼は調査を実施し、ヘリウムの漏れを発見し、それが建物全体に広がった。
「冷却のために新しい磁石を準備しているときに、ヘリウムリークが発生することを発見しました。 5時間で、約120リットルの液体ヘリウムが消失しました。 車には機能するバルブがありましたが、おそらく漏れていました。 MRIのある部屋は、隔離された暖房と換気のあるシステムに属していないため、そこからの空気はほとんどの建物の空気と混合されます。 ヘリウムのどの部分が漏出し、どの部分が内部に入ったかはわかりません。 液体から気体の状態に変わると、ヘリウムは750倍に膨張するため、最終的に大量のヘリウム（90,000リットル）ができました。 その日は、看護師の声が高く聞こえたに違いない！
最初のインシデントの後、デバイスはゆっくりと回復し始めましたが、完全には回復できませんでした。 「異常に動作するデバイスがいくつかありました。 1台の携帯電話に深刻な修理の問題があり、一部のスマートウォッチは引き続き動作しましたが、タッチスクリーンの問題を除いて（その数日後でも）。
彼はデバイスをタイプ別に分類しました。 「バージョン6以降のiPhone、およびApple Watchバージョン0以降が影響を受けました。 私たちは、その日の建物に1台のiPhone 5が存在することを認識していますが、これは何の影響も及ぼしませんでした。 問題は、何が起こったのか、Appleデバイスのみが壊れたためですか？」
これが私の興味を刺激し、 微小電気機械システム （MEMS）の製造に携わっている友人に連絡しました。 これらは世界最小の機械装置の一部です。 各電話機には、厚さがマイクロメートルのオーダーのサイズの要素を持つジャイロスコープと加速度計があります。 まず、ヘリウム分子が十分に小さく、これらのチップを貫通し、機械部品の動作を妨害し始めるという理論がありました（Redditユーザーの1人の意見と一致しました）。
しかし、このアイデアには2つの問題があります。第1に、AppleはMEMSジャイロスコープを使用するだけでなく、すべての電話[すべてではなく、多く/約 翻訳]。 なぜAndroid携帯電話が機能しなかったのですか？ おそらく、ジャイロスコープから誤ったデータを受信するとシステムがクラッシュするため、iOSにバグがあるのでしょうか？ しかし、状況はApple Watcheにも影響を与え、独自のシステムWatchOSを持っています。 さらに、バージョンが6未満のiPhoneは影響を受けませんでした。 これがiOSとWatchOSの両方に同時に影響を与えた新しいソフトウェアのバグである可能性は低いです。
MEMSジャイロiPhone 4の内部
他に何が原因でしょうか？ すべての電子機器の中心には時計があります。 通常、これらは水晶発振器 （発振器）であり、特定の予測可能な周波数（通常は32 kHz）で振動する水晶です。 彼らが最初に登場したとき、それは最初のクォーツ時計の作成を可能にしました。 現在、これらの周波数発生器は、あらゆる電子機器の心臓部です。
時間がないと、システムがフリーズします。 CPUが機能しません。 時計は、最新のデバイスの心臓部です。
しかし、水晶発振器には特定の問題があります。 高温（および低温）での時間測定はあまりよくなく、比較的大きく、1×3 mmのオーダーです。 そして、より小さなデバイス実装を求めて、Appleは最近SiTime MEMS発振器を使用して水晶部品を置き換え始めました。
電子顕微鏡下のMEMS加速度計
具体的には、「サイズとエネルギー消費量で世界最小の32 kHz発振器」であるSiT512を使用しています。 また、一部のMEMSデバイスがヘリウムにさらされている場合、それが原因である可能性があります。
失敗したオシレーターは、エリックが実験で説明した症状に似ています。 「iPhone 8 Plusを密閉袋に入れて、ヘリウムで満たしました。 これらのiPhoneは低濃度にさらされていたため、これはあまり現実的ではありませんでしたが、この実験では、ヘリウムがデバイスに損傷を与える可能性があるという考えを引き続きサポートしています。 ディスプレイをオンのままにして、タイマーを開始しました。 8分20秒後に、電話がフリーズします。 クレイジーなことは何も起こりません-時計が止まるだけです。 画面はオンのままです。」
私たちの研究室で実験を繰り返すことができました。 私のiPhone 8は、ヘリウム雰囲気で約4分間持続した後、完全にオフになりました。
Appleの電話と時計の指示では 、同様の問題が報告されています。
iPhoneを高濃度の工業化学物質を含む環境にさらさないでください。ヘリウムなどの液化ガスが蒸発する可能性があります。これにより、電話機が損傷したり、劣化したりする可能性があります。 お使いのデバイスがこれにさらされ、そのような症状を示すか、電源が入らない場合、通常は復元できます。 充電ケーブルに接続しないままにして、1週間換気します。 ヘリウムはデバイスから完全に離れ、バッテリーは完全に放電されます。 1週間後、デバイスを充電器に直接差し込み、1時間充電します。 その後、電話を再びオンにすることができます。
水素とヘリウムは、分子のサイズが小さいため、保持が非常に困難です。 どうやら、SiTimeはかなり長い間この問題に取り組んできました。 よくある質問で 、次のことがわかりました。「MEMS発振器の密閉されたハウジングはどれくらい効果的ですか？」
旧世代のEpiSeal共振器は、高濃度の小分子ガスの影響を受ける可能性がありました。 より現代的なEpiSealは、すべての低分子ガスに対して不浸透性です。 適切なスペアパーツをお勧めできるように、高濃度の小分子の近くでデバイスを使用する予定がある場合は、SiTimeにお問い合わせください。
ガスが他のタイプのMEMSデバイスに影響を与えるのではないかと考え、Pixel 3の画像安定化チップを製造しているInvenSense Motionに連絡しました。 彼は、彼らの製品は「ヘリウムによっていくらか影響を受けるかもしれない」と言った。 ヘリウムは、溶着した基板を浸透し、キャビティ内の圧力を上昇させる可能性があります。 ヘリウムは圧力センサーの絶対精度を一時的に低下させる可能性があります。 ジャイロスコープでは、ヘリウムが不均衡につながる可能性があり、これが振動が一時的に停止する理由です。 ヘリウムは加速度計にほとんど害を与えません。 しかし、すべての製品は、ヘリウムが豊富な環境から除去された後に回復する必要があります。
もちろん、このような状況はめったに発生しないため、これを聞いたことはありません。 ただし、シリコンチップメーカーはこの問題に精通しており、それを最小限に抑えるために可能な限りのことを行っています。 デビッドは、「ヘリウム漏れはMEMSのかなり標準的な試験であり、ほとんどの企業が漏れ試験のために実施している」と語った。
それが全体のポイントです！ ヘリウム分子は、信じられないほど細かい砂粒のように、デバイスを貫通し、時計を止め、一時的に電話機を文鎮に変えることができます。