> > > > iPhone und Apple Watch: Starke Helium-Konzentration kann zu Problemen führen

iPhone und Apple Watch: Starke Helium-Konzentration kann zu Problemen führen

Veröffentlicht am: von

apple iphone xDas Apple iPhone und die aktuelle Apple Watch sind IP68-zertifiziert und können im Wasser bis zu 30 Minuten und in einer Tiefe von bis zu 2 m durchhalten. Für eine kurze Dusche in diversen Flüssigkeiten reicht dieser Schutz also aus. Doch offenbar können nicht nur dichtere Materialien wie unsere Umgebungsluft zum Problem werden, sondern auch dünnere.

Die Geschichte beginnt mit Erik Wooldridge, der als Systems Specialist im Morris Hospital bei Chicago in den USA arbeitet und dort unter anderem mit einem GE Healthcare MRI zu tun hat. Dabei handelt es sich um ein Gerät zur Magnetresonanztomographie. Plötzlich gab es im Krankenhaus mehrere Leute, die davon berichteten, dass ihre iPhones und Apple Watches nicht mehr funktionierten. Insgesamt waren 40 Geräte betroffen – eine mehr als auffällige Häufung und die Gründe waren zunächst unklar.

Zum Betrieb einer Anlage zur Magnetresonanztomographie wird flüssiges Helium verwendet. An einem der Geräte gab es offenbar ein Leck und über einen Zeitraum von fünf Stunden verflüchtigten sich 120 l an flüssigem Helium. Nach dem Verdampfen entspricht eine Menge von 120 l an flüssigem Helium einem Volumen von etwa 90 m³ und damit erhöhte sich die Konzentration an Helium in der Luft in weiten Bereichen des Krankenhauses.

Doch was führte nun zum Ausfall der iPhones und Apple Watches?

Aufgrund der immer kompakteren Hardware müssen auch die einzelnen Komponenten immer kleiner werden. Bei den Sensoren sind einige Hersteller bereits seit einiger Zeit dazu übergegangen sogenannte Mikrosysteme zu verwenden. Diese werden auch als MEMS bzw. Microelectromechanical Systems bezeichnet und beschreiben Systeme mit aktiven Komponenten, die Abmessungen im Bereich von 1 µm und weniger haben. Apple verwendet unter anderem Beschleunigungssensoren und Gyroskope, die derart aufgebaut sind. Aber warum waren dann nur Smartphones und Smartwatches von Apple vom Gasaustritt betroffen?

Jeder Prozessor und jeder SoC, ja sogar einzelne Bauteile in einem Smartphone haben eine interne Uhr oder besser einen Oszillator, der als Taktgeber fungiert. Über eine lange Zeit kamen Quarzoszillatoren zum Einsatz. Aufgrund der Miniaturisierung und aus Kostengründen gibt es inzwischen aber auch schon MEMS-Oszillatoren. Das Schwingquartz des Quarzoszillatoren wird beim MEMS-Oszillator durch Polysilizium ersetzt. Apple setzt diese MEMS-Oszillatoren ab dem iPhone 6 und mit der ersten Apple Watch ein. SiTime und SiliconLabs sind zwei der Unternehmen, die für Apple MEMS-Oszillatoren herstellen und in Form des SiT512 von SiTime ist auch ein konkretes Bauteil bekannt, welches im iPhone zum Einsatz kommt.

Nun muss man noch wissen, dass Helium in gasförmig praktisch Atomar ist, es demzufolge auch eine extrem hohe Diffusionsrate hat und klein genug ist, durch winzigste Öffnungen zu diffundieren. Unter anderem kann Helium in einen MEMS-Oszillator eindringen und diesen zum Stillstand bringen, was dann dazu führt, dass der Taktgeber fehlt und die Komponenten eines Smartphones nicht mehr funktionieren – sie schalten sich ab und das System stürzt einfach ab – startet zunächst auch nicht mehr.

Apple verbaut MEMS-Oszillatoren seit der ersten Apple Watch und ab dem iPhone 6. Auch andere Hersteller setzen auf MEMS-Oszillatoren, unter anderem Google beim Pixel 3. Die meisten Hersteller machen Vakuum-Tests und dichten die gefährdeten Komponenten entsprechend ab. Einen vollständigen Schutz gibt es aber nicht.

Verringert sich die Helium-Konzentration in der Luft wieder, sollten die MEMS-Oszillatoren laut InvenSense auch wieder in der Lage sein zu funktionieren. Ein dauerhafter Schaden ist nicht zu erwarten. Die meisten Nutzer werden sich auch nie in einer Umgebung wiederfinden, die eine problematische Konzentration von Helium in der Luft enthält und die solche Auswirkungen hat.

Eine interessante Geschichte, die sicherlich zeigt, wie schwierig die Ursachensuche für ein Problem sein kann und welche Auswirkungen Teilchen mit einem Van-der-Waals-Radius 140 pm haben können.

Social Links

Ihre Bewertung

Ø Bewertungen: 3.67

Tags

Kommentare (15)

#6
Registriert seit: 27.07.2009

Kapitän zur See
Beiträge: 3649
#Heliumgate
#7
customavatars/avatar154577_1.gif
Registriert seit: 01.05.2011
Berlin
Leutnant zur See
Beiträge: 1178
Zitat DragonTear;26607620


Wundert mich aber dass solch ein Heliumvolumen nicht schneller erkannt wurde. Wie hoch muss die Konzentration wohl sein damit man die bekannte Piepsstimme bekommt?


Mhm ich denke so hoch muss die Konzentration nicht sein. Die Hülle des Sensors ist ja Quasi ein Filter der nur Helium durchlässt.
Also ich glaube nicht das die Konzentration dafür auch nur annähernd gefährlich hoch sein muss.

Bei 20% Helium in der Luft wäre der Sauerstoffgehalt ja immernoch bei über 18%.
#8
customavatars/avatar132350_1.gif
Registriert seit: 30.03.2010
Hamburg
Flottillenadmiral
Beiträge: 5097
Gut geschriebener Artikel, danke.

Interessante Nachrichten. Dass Helium kleiner ist, als andere Stoffe, weiß ja jeder gebildete, aber ein Eindringen in einen Mems-Oszillator war mir auch neu, und ich arbeite mit Mems-Sensoren (nur eben nicht chemisch).
#9
customavatars/avatar283_1.gif
Registriert seit: 03.07.2001
127.0.0.1
Admiral
Altweintrinker
Beiträge: 25505
In Zukunft also immer eine 2 l Flasche Helium mit ins Hippsterkaffee nehmen. :o)
#10
customavatars/avatar286954_1.gif
Registriert seit: 26.08.2018

Obergefreiter
Beiträge: 89
Premium Preis garantiert eben noch keine premium Qualität!

Muss mich korrigieren, bei Apple kann man ja gar nicht von Qualität sprechen, siehe die ganzen Notebook Tastaturen, wie schnell die kaputt gehen.... .
#11
customavatars/avatar45022_1.gif
Registriert seit: 15.08.2006

Leutnant zur See
Beiträge: 1028
Wenn man nicht trollen will, könnte man auch sagen, dass Premium Preis die Physik nicht außer Kraft setzt. Aber das wäre ja langweilig, anders blamiert man sich viel besser!
#12
customavatars/avatar180990_1.gif
Registriert seit: 17.10.2012

Admiral
Beiträge: 10255
Ne ich schreib jetzt nix dazu. Das ist mir jetzt schon wieder zu blöd....
#13
customavatars/avatar34174_1.gif
Registriert seit: 26.01.2006
Oberfranken
Bootsmann
Beiträge: 531
Zitat estros;26607697
Gut geschriebener Artikel, danke.

Interessante Nachrichten. Dass Helium kleiner ist, als andere Stoffe, weiß ja jeder gebildete, aber ein Eindringen in einen Mems-Oszillator war mir auch neu, und ich arbeite mit Mems-Sensoren (nur eben nicht chemisch).


Als gebildeter Mensch muss man natürlch wissen, dass Helium kleiner ist als... ja als was denn? Sorry dass ich nicht so gebildet bin...
#14
Registriert seit: 15.09.2009

Kapitänleutnant
Beiträge: 1856
Zitat larry.oi;26609501
Als gebildeter Mensch muss man natürlch wissen, dass Helium kleiner ist als... ja als was denn? Sorry dass ich nicht so gebildet bin...


Als Sauerstoff und Stickstoff z. B..

Es ist überhaupt das kleinste Atom. Also kleiner als alles andere.
#15
Registriert seit: 18.10.2018

Hauptgefreiter
Beiträge: 194
Zitat timo82;26609672

Es ist überhaupt das kleinste Atom.


Ach ja? Und was ist dann mit Wasserstoff?

Zitat timo82;26609672

Also kleiner als alles andere.


Ach, Hadronen, Mesonen und Elementarteilchen gibt es also nicht.

(Nicht böse gemeint, ich wollte nur verhindern, dass Fehlinformationen verbreitet werden.)
Um Kommentare schreiben zu können, musst Du eingeloggt sein!

Das könnte Sie auch interessieren:

  • Apple verkauft kein iPhone X, SE und 6S mehr und verzichtet auf Adapter

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/APPLE_IPHONE_XS

    Mit der Vorstellung des iPhone XS, des iPhone XS Max und vor allem des iPhone XR hat Apple nicht nur seine nächste Smartphone-Generation eingeläutet, sondern auch sein bestehendes Produktportfolio umgekrempelt – teilweise sehr junge und noch immer beliebte Modelle sind komplett von der... [mehr]

  • Apple stellt das iPhone XS und iPhone XS Max vor

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/APPLE_IPHONE_X

    Über zwei Milliarden iOS-Geräte hat Apple in den letzten Jahren ausgeliefert. Am Abend präsentierte der Konzern während seiner Keynote am Firmencampus in Cupertino nicht nur die neue Apple Watch Series 4, sondern auch seine nächste iPhone-Generation, welche noch im Laufe dieses... [mehr]

  • Tester des Galaxy Fold haben mit ausfallenden Displays zu kämpfen (Update)

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/SAMSUNG-GALAXYFOLD

    Seit einigen Tagen haben bekannte YouTube-Größen und Instagram-Influencer die Möglichkeit, sich das Galaxy Fold von Samsung anzuschauen. Ab dem 26. April kann das erste verfügbare Smartphone mit Falt-Display vorbestellt werden. Die Auslieferung und der freie Verkauf sollen dann bereits wenige... [mehr]

  • Xiaomi stellt Mi 9T (Pro) am 12. Juni für Europa vor

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/XIAOMI_LOGO

    Xiaomi hat für den 12. Juni die Präsentation neuer Smartphones angekündigt, ohne dabei das konkrete Modell zu nennen. Allerdings gilt es als offenes Geheimnis, dass das chinesische Unternehmen in wenigen Tagen das Mi 9T und das Mi 9T Pro vorstellen wird. Beide Geräte sind bereits aus dem... [mehr]

  • Huawei räumt Benchmark-Manipulation bei diversen Smartphones ein

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/HUAWEI_MATE_10_PRO

    Spätestens seit Mitte 2013 ist bekannt, dass auch Smartphone-Hersteller Benchmark-Resultate verfälschen. Die ertappten Unternehmen gelobten in schöner Regelmäßigkeit Besserung, eine abschreckende Wirkung hatte das aber nicht, wie sich zeigt. Denn eine genauere Inaugenscheinnahme zeigt,... [mehr]

  • iPhone XR mit LCD-Display und Face ID

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/IPHONE_XR_TEASER

    Neben den beiden neuen, zu erwartenden Modellen gab es heute ein drittes neues Modell: Das iPhone XR. Das neue Familienmitglied wird unter den neuen Top-Modellen positioniert, was sich gleich an mehreren Stellen bemerkbar macht. Das grundlegende Design mit seinem großen Display wurde von den... [mehr]