Por que razão o iPhone e outros produtos da Apple são “alérgicos” ​​ao hélio?

Foi descoberto, de forma totalmente fortuita, que alguns produtos da Apple deixam de funcionar quando entram em contacto com o hélio. Esta constatação foi feita por Eric Woolridge, um administrador de sistemas no Morris Hospital, em Illinois.

Tudo começou durante a instalação de uma nova máquina de ressonância magnética da GE Healthcare. Nessa altura, recebeu algumas queixas que alguns smartphones deixaram de funcionar e constatou também que alguns relógios da Apple também começaram a falhar. Mas afinal, por que razão o iPhone e outros produtos da Apple são "alérgicos" ​​ao hélio?

Como sabemos, pelas diversas apresentações tecnológicas que são feitas acerca dos componentes que fazem parte dos smartphones, estes são compostos por centenas de pequenos fragmentos eletrónicos cuidadosamente montados numa combinação lógica.

Contudo, estes componentes em contacto com a água ou poeiras, podem ficar danificados e provocar uma avaria do dispositivo. As empresas ao longo dos anos têm desenvolvido tecnologias que evitam a entrada destes elementos, tornando-os resistentes e até à prova de água e poeiras. Aí entram os tais certificados IP67 e IP68, que podem ver aqui o que os determina.

A Apple, no iPhone X, por exemplo, começou a colocar certificação IP67 e no modelo atual, o iPhone Xs foi mais além e colocou a classificação IP68 segundo a norma IEC 60529, podendo ser submergido até 30 minutos à profundidade máxima de 2 metros.

No entanto, como resultado de um acidente fortuito, ficou claro que o iPhone é vulnerável ao hélio.

Esta avaria, contudo, poderia ter a ver com o processo de instalação de um equipamento que tem poderosos campos magnéticos, mas na realidade foi provado que esta avaria ocorre com outros dispositivos da Apple, como o iPad ou o Apple Watch. Já no que toca aos smartphones Android... isso já não acontece com a maioria dos smartphones.

Vamos então perceber a razão para esta falha técnica, e descobrir porque são afetados os produtos da Apple.

Como foi descoberta a alergia do iPhone ao hélio?

Neste artigo muito bem detalhado, Eric Woolridge, administrador de sistemas no Morris Hospital, em Illinois, descreve como descobriu que o iPhone parou de funcionar ao entrar em contacto contínuo com gás hélio.

No passado dia 8 de outubro, vários funcionários do hospital vieram até ele porque os seus iPhones haviam parado de funcionar sem motivo aparente. Naquele mesmo dia, o hospital instalou uma nova máquina de ressonância magnética (MRI), que levou Eric a pensar que havia algum tipo de emissão magnética que danificava o iPhone.

A ilação, contudo, pareceu estranha, isto porque apenas os dispositivos da Apple dos funcionários daquela unidade haviam sido afetados. Com o tempo percebeu que além dos iPhones, também havia vários iPads e Apple Watch, num total de 40 pessoas, com queixas, segundo referiu Woolridge. No entanto, nenhum smartphone Samsung, Motorola ou outro Android apareceu com problemas. Nem um velho iPhone 5.

A culpa é do hélio. Mas o que isso tem a ver com a máquina de ressonância?

O responsável pela unidade referiu que no momento da instalação houve uma fuga de hélio. Foram cerca de 120 litros largados dispersos pelo hospital durante cinco horas. Uma quantidade significativa de hélio e suficiente para afetar os dispositivos. De referir que, o hélio à temperatura ambiente encontra-se no estado gasoso. Provavelmente algumas enfermeiras ficaram com uma voz estranha!

Eric referiu que já tinha visto vários comportamentos estranhos de dispositivos, mas nunca tinha ouvido nem visto nada assim. “O comportamento dos dispositivos foi bem estranho. A maioria deles estava completamente morta. Eu liguei-os à tomada e não tinha indicação de que o dispositivo estava a carregar. Os outros dispositivos, que estavam ligados, mostravam problemas no sinal de rede GSM. A ligação por WiFi era consistente e rápida, mas o sinal "celular" era fraco ou inexistente”.

Não percebendo o que poderia estar na causa deste comportamento, o responsável da unidade hospitalar colocou um post no Reddit com o problema. Vários administradores do sítio especularam que os problemas poderiam ter sido causados pelo hélio líquido usado para refrigerar a máquina de ressonância magnética. Essa intrigante indicação levou Eric a investigar onde haveria hélio "à solta" no hospital. Foi então que descobriu a fuga de hélio que se espalhava para o prédio.

Após esta "descoberta", vários utilizadores tentaram replicar o problema em casa e viram como de facto este gás atua no iPhone.

O hélio afeta o iPhone e bloqueia-o completamente. Além de inibir a ligação à rede móvel, não permite que carregue e também não reage aos toques no ecrã. Algum tempo depois, contudo, recupera todas as funcionalidades lentamente.

Após o incidente do hospital, o administrador do sistema diz que vários Apple Watch ainda não têm o ecrã a responder corretamente ao toque, mesmo depois de vários dias.

Qual a razão que leva o hélio a afetar os produtos Apple e alguns Android?

O site iFixit, que tem a reputação de analisar detalhadamente os componentes dos dispositivos e a sua reparação em caso de avaria, analisando vários parâmetros, detalhou num artigo qual a fonte do problema.

Resumindo a informação ao útil e necessário, podemos perceber que os culpados são os chips de silício MEMS (sistemas microeletromecânicos), usados ​​para giroscópios e acelerómetros dos dispositivos móveis.

Os átomos de hélio são muito pequenos e interagem com estes sistemas, causando interferência. Estranho é porque atualmente todos os smartphones, e não só, usam o giroscópio. Então por que razão somente a Apple tem estes problemas?

Poderia ser um bug, mas afetar os dispositivos iOS e o WatchOS era estranho. A resposta estaria no tipo de sistemas eletrónicos que a Apple incorpora.

Bem, no coração de todo dispositivo eletrónico está um relógio. Tradicionalmente, estes são osciladores de quartzo, cristais que vibram numa frequência previsível específica - geralmente 32 kHz. Quando foram inventados pela primeira vez, estes ativaram os primeiros relógios digitais de 'quartzo'. Agora, esses geradores de frequência estão no centro de todo dispositivo eletrónico.

Sem um relógio, o sistema fica parado. A CPU não funciona. O relógio é literalmente o batimento cardíaco de um dispositivo moderno.

Contudo, os osciladores de quartzo têm alguns problemas. Eles não mantêm o tempo idêntico nas altas e baixas temperaturas. Além de serem, para a arquitetura atual, um componente relativamente grande - 1 × 3 mm ou mais. Na procura de hardware cada vez menor, a Apple começou recentemente a usar os osciladores de tempo MEMS de uma empresa especializada chamada SiTime para substituir os componentes de quartzo.

Especificamente, a Apple está a usar o SiT512, "o menor oscilador de 32 kHz do mundo". E se o dispositivo MEMS fosse suscetível à intrusão de hélio, isso poderia ser o culpado desta história!

Na verdade, um oscilador com falhas corresponderia aos sintomas de Erik, que ele reproduziu na experiência do iPhone 8 Plus num saco com hélio. Curiosamente, este tal modelo SiT512 é referido pela empresa como tendo um problema com o hélio e com pequenas partículas de gás, um fenómeno que está a ser estudado desde 2013, mas foi tudo deixado para segundo plano com a chegada do novo oscilador.

Os novos osciladores de quartzo utilizados pela Apple são mais eficientes, mas também são mais afetados pela possível entrada de pequenas partículas de gás, como o hélio.

No entanto, isso é importante notar que outras empresas como a InvenSense Motion reconheceram que os seus sensores mais recentes também podem ser afetados por hélio, mas foi testado que afastando o hélio, os componentes devem voltar ao normal. No caso de telefones como o Pixel 3, a estabilização de imagem chip é produzido pela Invensense. Uma grande empresa de sensores que também trabalhou com a Apple, mas teria perdido alguns contratos para a Bosch.

O uso de MEMS avançados para chips específicos tem múltiplas vantagens, mas também adiciona complexidade no seu fabrico. Uma estrutura onde o hélio pode interferir de forma séria. Portanto, o gás afeta principalmente a Apple devido ao tipo de MEMS que a empresa usa, fabricado por uma empresa que normalmente não trabalha com o resto dos fabricantes. Isso não impede que outros telefones Android sejam afetados pelo hélio, mas, de acordo com a experiência relatada pela Woolridge, a maioria dos smartphones não incorpora sistemas tão sensíveis.

A Apple sabe e alertou para este facto nas condições de segurança.

A gigante de Cupertino está ciente do problema e reflete isso nas informações de segurança. Como podemos ler, a exposição do iPhone em ambientes químicos pode danificar o dispositivo:

Atmosferas explosivas e outras condições atmosféricas: É perigoso carregar ou usar o iPhone numa zona de atmosfera potencialmente explosiva, como por exemplo, zonas cujo ar contém níveis elevados de produtos químicos, vapores ou partículas inflamáveis (pós ou poeiras combustíveis). Expor o iPhone a ambientes com concentrações elevadas de produtos químicos industriais, incluindo junto a gases liquefeitos em evaporação, tais como o hélio, pode danificar ou comprometer a funcionalidade do iPhone. Obedeça a todos os sinais e instruções.

Recomendação de segurança

Se o seu dispositivo foi afetado e não mostra sinais de ligar, a recomendação é deixá-lo ao ar livre por cerca de uma semana. Nesse momento, o hélio deve se dissipar e a bateria ser descarregada. Depois, terá de o ligar novamente e carregar a bateria ao máximo. Se estas etapas forem seguidas, o dispositivo deve voltar ao normal.

Apesar do "bizarrice" do problema, é uma situação muito conhecida no meio dos fabricantes de smartphones. Tanto que os testes com hélio são alguns dos testes usuais para verificar a vedação a vácuo. No final, as condições dos consumidores estão longe do laboratório, mas as grandes empresas devem garantir que os seus produtos sejam protegidos contra todos os tipos de efeitos adversos, mesmo aqueles que gostam do hélio dificilmente nos afetam no dia a dia.