Vir življenja in pogube

Objavljeno: 28.12.2016 | Avtor: Matej Huš | Kategorija: Nove tehnologije | Revija: Januar 2017

Nemalo mobilnih telefonov je sklenilo svojo pot v lužah, bazenih, toaletnih školjkah, jezerih in morjih. Včasih zadostuje že prenašanje s hladnega na toplo in nasprotno, da kondenz opravi svoje. »Moker je bil«, je pogosto razlog, da nam na servisu zavrnejo garancijsko popravilo telefona. Ker elektronika načeloma ne mara vode, nekateri izdelovalci mobilnih telefonov kot konkurenčno prednost navajajo različne certifikate vodoodpornosti. Kaj je zdaj s to vodo?

Casio G’zOne je bil eden prvih vodotesnih telefonov. Slika: Mashable

Mobilni telefoni so nedvomno kos elektronike, ki z nami prepotuje najdaljše razdalje in je najbolj izpostavljen različnim vremenskim nevšečnostim, od razbeljenih armaturnih plošč do mokrih žepov. Ker elektronika in voda ne gresta skupaj, je že ničkoliko mobilnih telefonov umrlo zaradi padca v vodo ali tudi samo posredne omočitve, denimo zaradi potu. Zato so izdelovalci, sprva za uporabo v skrajnih vremenskih razmerah, kasneje pa kot komercialno prednost za običajne uporabnike, ponudili telefone, ki jih lahko zmočimo.

Izdelovalci so že kmalu ugotovili, da bi z vodoodpornimi telefoni pritegnili precej strank, a kot bomo videli v nadaljevanju, so te naprave precejšen tehnološki izziv. Za enega prvih komercialno dostopnih vodoodpornih mobilnikov štejemo Casio G'zOne, ki je nastal sorazmerno pozno, leta 2005. Prvi vodoodporni pametni telefon smo dočakali leto pozneje, ko je Nokia izdala model 5500 Sport, ki je tekel na Symbianu. Logično nadaljevanje so bili tudi proti udarcem odporni telefoni, kar je prvi poosebljal Sonim XP3 Enduro iz leta 2008. Nekaj časa je bil edini večji izdelovalec, ki je svoje telefone opremljal z vodotesnostjo, Sony, kasneje pa so mu sledili vsi veliki izdelovalci, tako da ima danes vsak v naboru vsaj kak tak model.

Vodoodporen ali vodotesen

Pri telefonih naletimo na dve poimenovanji, ki ju ne smemo mešati med seboj. Vodoodporni (water-resistant) telefoni lahko nekoliko prenašajo vlago, denimo vlažne žepe ali uporabo med dežjem, ne bodo pa preživeli kópanja. Vodotesni (waterproof) telefoni preživijo potopitev v plitvo vodo za omejen čas.

Mednarodna elektrotehniška komisija (IEC) je standardizirala dvomestne oznake za stopnjo zaščite pred vdorom tujkov (Ingress Protection). Prvo mesto označuje odpornost proti trdnim snovem, drugo pa proti tekočinam. Čim višja je številka, tem višjo zaščito ima telefon: IP00 je popolnoma neodporen telefon, IP68 pa lahko vržemo v vodo (podrobnosti v tabeli). Kot vodoodporne prodajajo običajno telefone z oznakami IPx4 do IPx6, kot vodotesne pa IPx7 in IPx8. Ime izbira marketinški oddelek, pomembna je oznaka.

Vrag se spet skriva v podrobnostih, saj telefonov višjih razredov zaščite (npr. IPx8) ne testirajo obvezno pri nižjih. Novi iPhone 7 ima oznako IP67, torej je odporen proti prahu in potopitvi do enega metra. To pa ne pomeni, da je odporen tudi proti brizganju vode (IPx5), ker Apple tega ni izrecno certificiral. Sony Xperia Z5 pa ima certifikata IP65 in IP68, torej je odporen proti prahu in vodnim curkom in potopitvi. Vsi testi se izvajajo v čisti sladki vodi pri sobni temperaturi, zato ni nujno, da bo telefon preživel tudi morsko vodo ali savno. Kako je z drugimi tekočinami, je težko reči na pamet. Bencin ima drugačne lastnosti kot voda, a lahko prav zaradi tega raztopi tesnila ali sestavine vezja, mleko bo telefon dodobra zapacalo, da o Coca-Coli niti ne govorimo. Prav tako številnih naprav pod vodo ne smemo uporabljati, zlasti pritiskati kakšnih gumbov ali česa priključevati (npr. slušalk), ker lahko okrog gumbov in priključkov voda vdre v napravo. Za dotik občutljivi zasloni pa brez posebne zaščite pod vodo tako ali tako ne delujejo.

Boj z vodo

Ker nikakor ne moremo izdelati elektronskih komponent, ki bi delovale v stiku z vodo, je treba vodi preprečiti dostop do njih. Možnosti sta dve: inženirska in kemijska.

Izdelovalci trenutno uporabljajo prvo, kar pomeni, da fizično zatesnijo vse špranje. Ohišje telefona dobro zlepijo, vse vhode pa dobro pričvrstijo in na notranji strani zatesnijo z gumo. In spet zalepijo, saj je lepilo glavna ovira, ki vodo drži zunaj. S tem preprečijo vdor vode v ohišje, zato je telefon vodotesen. Če vam telefon uspe odpreti, razmajati ali kako drugače poškodovati, denimo z uporabo priključkov ali celo polnjenjem pod vodo (tudi na to kdo pomisli), ga še vedno lahko zmočite in tudi uničite. Moderni telefoni so odporni tudi proti temu, tako se na primer vodotesni Samsungov Galaxy S7 ne bo polnil, če bo v priključku micro-USB kaj vlage, hkrati pa so zunanji priključki iz kovine, odporne proti koroziji, denimo niklja. Telefon je seveda vodotesen, ne sme pa biti neprodušen za zrak. Razloga sta dva – pritisk v notranjosti tega telefona bi bil drugačen kakor zunanji, kar bi predstavljajo večjo nevarnost za vdor vode, in tak telefon ne bi mogel v zrak prenašati vibracij zvočnika. Zato pred zvočniki izdelovalci uporabljajo fino mrežico, skozi katero voda zaradi površinske napetosti ne polzi, čeznjo pa poveznejo ePTFE (raztegnjen politetrafluoroeten ali, po domače, GoreTex). Če vodni tlak dovolj dvignete, torej če se potopite globoko, ta tehnologija ne more več zadrževati vode, in telefon se zmoči.

Koliko voda res prevaja električni tok

Od malega nas učijo, da voda in elektrika ne gresta skupaj, a nikoli nihče prav zares ne razloži, zakaj ne. Prevodnost čiste vode je presenetljivo nizka, a v vsakdanjem življenju nimamo nikoli opraviti s čisto vodo. Prevodnost snovi merimo v siemensih na centimeter (S/m), bolje znana pa je njena obratna vrednost, ki se imenuje specifična upornost in jo merimo v ohm-centimetrih (Ω cm). Popolnoma čista voda ima pri 25° C specifično upornost 18 MΩ cm. To pomeni, da je upornost med dvema 1 cm2 velikima kovinskima ploščicama na razdalji 1 cm enaka 18 MΩ, če ju potopimo v vodo. V čisti vodi so edini nosilci naboja ioni OH- in H3O+, ki jih je zelo malo (vsakih 10-7 mol/l oziroma 6 · 1016 v litru). V vsakdanjem življenju imamo opraviti z vodo, ki ima raztopljen ogljikov dioksid in različne minerale oziroma soli, ki zelo povečajo prevodnost. Pitna voda ima upornost samo še 2–20 kΩ cm (je tisočkrat bolj prevodna), morska voda pa le še 20 Ω cm (je milijonkrat bolj prevodna). Kakovost destilirane vode zato najenostavneje preverjamo tako, da merimo njeno prevodnost. Zato je kondenz manj nevaren od luže pred blokom, saj je bistveno čistejši in manj prevoden.

Specifična upornost zraka pri 25° C in tlaku 1 bar je približno 2 · 1018 Ω cm (če seveda ne prekoračimo prebojne trdnosti zraka, ki je 10 kV/cm – če je med dvema 1 cm razmaknjenima elektrodama napetost več kot 10 kV, bo zrak ioniziral in postal prevoden, vidimo električni oblok). Zrak je tako dober električni izolator, da imamo lahko v električnem vezju posamezne elemente pod napetostjo, pa tok med njimi ne bo stekel, če bodo vsaj minimalno razmaknjeni. Če pa mednje pride navadna voda, ki je 1015-krat bolj prevodna od zraka, ali še kakšna bolj prevodna vodna raztopina, hitro nastane kratki stik. Četudi vam telefon pade v destilirano vodo, ima na sebi in v sebi dovolj vodotopne umazanije, ki se v vodi dobro raztopi in ji poveča prevodnost.

Najnovejša integrirana vezja so zgrajena v 14-nm litografiji. To je velikostni razred najmanjših razdalj med električnimi elementi. Na tako kratki razdalji je navadna voda odličen prevodnik. K sreči so napetosti in tokovi v modernih elektronskih napravah dovolj nizki, da kratki stiki v notranjosti naprav ne učijo vedno, temveč jih včasih le izključijo. A takojšnji kratki stiki niso edini problem, ki ga prinaša voda.

Kemijski pristop izkorišča značilnost molekul, ki ji rečemo polarnost in je merilo za enakomernost razporeditve elektronov v molekuli. Voda je izrazito polarna, zato se ne meša z nepolarnimi snovmi. V praksi to vidimo, ko se olje in voda ne mešata ali ko voda ne omaka povoščenih površin. Elektronska vezja v telefonu lahko prevlečemo z izredno tankim slojem (nanocoating) hidrofobnih polimerov, ki odbijajo vodo. V vakuumski komori s plazmo na celoten izdelek nanesejo nekaj nanometrov debel sloj vodoodbojnega polimera. Na oko je takšno vezje videti popolnoma enako, a se vodne molekule od hidrofobne površine odbijajo, s čimer je vezje zaščiteno. S takim telefonom ne morete plavati, lahko pa ga poškropite ali za kratek čas potopite, pa mu ne bo hudega. Nekateri komercialni ponudniki reklamirajo tako zaščito kupljenih telefonov, veliki izdelovalci pa tega postopka še ne uporabljajo. Matične plošče v iPhonu in Galaxy S7 se prav lepo omočijo, če odprete ohišje in nanje kanete vodo. Po drugi strani Semblant, ki je eden izmed ponudnikov te tehnologije, pravi, da jo številni izdelovalci že uporabljajo, a tega ne obešajo na veliki zvon. Njihovi telefoni namreč niso vodotesni, bodo pa čudežno preživeli kratkotrajno prho, padec v vodo ali mariniranje v potu.

Šobe za preizkušanje vodoodpornosti telefonov na brizge in curke (IPx5 in IPx6). Slika: Haida, Dongguan, Kitajska.

Zloglasni indikatorji

Tudi čista voda, ki načeloma ne pušča sledi, lahko telefon poškoduje (glej okvir). Garancija tega seveda ne krije, zato danes vsi izdelovalci v notranjost telefonov nameščajo indikatorje za stik z vlago (LCI, liquid contact indicator). To so nekaj kvadratnih milimetrov velikih kosi papirja ali barve, ki so sprva beli, ob stiku s tekočino pa nepovratno pordečijo. Nekateri telefoni jih imajo več, vsi pa vsaj enega. Sproženi indikator je glavni razlog, da vam servis zavrne garancijsko popravilo aparata, ker kaže na izpostavitev tekočini. Druge izbire niti nimajo, ker je to politika vseh izdelovalcev. Če bi popravljali ali zamenjali napravo s sproženim LCI, bi to počeli na lastne stroške.

Ključna težava so seveda zunanji priključki. Cenene ročne ure, ki jih nimajo, so popolnoma vodo­odporne že dvajset in več let.

Seveda vsi takoj vprašajo, ali je mogoče LCI spremeniti iz rdeče nazaj v belo. Ne gre, četudi vam internet občasno svetuje drugače. Prav tako ni zelo enostavno dobiti povsem enakih novih LCI, da bi jih na telefonu premeteno zamenjali, pa tudi do vseh v telefonu kot navaden uporabnik pogosto ne morete. Če imate rdeče LCI, morate za popravilo pač plačati iz lastnega žepa.

Lahko se zgodi, da telefon ni bil nikoli v vodi, pa ima kljub temu LCI rdeč. Indikatorji sicer ne reagirajo na vodo v plinasti obliki (para, vlaga). Toda kot vedo vsi gradbeniki, ima voda visoko vrelišče in zato rada kondenzira na hladnem. Indikatorji reagirajo, če telefon izpostavimo vlagi, ki v notranjosti potem kondenzira. Servisi opozarjajo, da se to lahko zgodi, ne da bi sploh vedeli.

V iPhonu se ob stiku z vodo LCI obarva rdeče. Slika: gottabemobile.com

To je spoznal Apple, ki je imel včasih nerodno zapisane garancijske pogoje, zato se je po dolgotrajnem sodnem postopku v skupinski tožbi leta 2013 poravnal in lastnikom iPhonov izpred leta 2010 omogočil popravilo, četudi so bili LCI obarvani, a ni bilo drugih znakov namočenosti (npr. korozije). Tožnikom je namreč uspelo dokazati, da telefoni niso bili izpostavljeni tekoči vodi. Danes imajo vsi telefoni takšne garancijske pogoje, da rdeč indikator izniči garancijo.

Servisi

Toda nikoli ni nič tako preprosto. LCI je le pripomoček. V pooblaščenem servisu Emonagram za Apple so nam povedali, da nikoli ne morejo govoriti o stiku z vodo, temveč le o stiku z neznano tekočino. Tudi na pooblaščenem servisu Ram2 za Samsung dodajajo, da se vsak telefon neodvisno odpre in pregleda, ne glede na indikator. Lahko pa se izkaže, da je bil telefon moker, četudi LCI ni obarvan. To ne pomeni, da LCI ne deluje, temveč da je bil telefon namočen samo tam, kjer indikatorja ni (recimo je kapljica vode kanila v priključek za slušalke). Čeprav je formalno sprožen LCI dovolj za zavrnitev popravila, so v Emonagramu povedali, da se tak aparat kljub temu lahko popravi garancijsko, če ni nikjer vidne oksidacije oziroma drugih posledic stika s tekočino. Zanimivo, da namočenih telefonov niti ni tako veliko – med 5 in 8 odstotki vseh popravil, pravijo v Emonagramu.

Če vam iz takega ali drugačnega razloga uspe namočiti telefon po standardu IP67, boste izdelovalcu zelo težko dokazali, da ga niste imeli v vodi 31 minut ali na globini 101 centimeter.

Neuradno so nam na tretjem servisu povedali, da so cene popravil namočenih telefonov visoke zato, ker servisi zamenjajo celotno matično ploščo in vse druge komponente, ki so bile v stiku z vodo, četudi ne kažejo znakov poškodb. Tako se zavarujejo pred reklamacijami, saj bi se v nasprotnem primeru lahko čez čas pokvarila kakšna druga namočena komponenta, ki ob popravila ni bila videti problematična. Če vam, recimo, otrok pošteno poslini telefon, ga prav lahko pokvari, pa ni nujno, da bo indikator na drugem koncu telefona sprožen. Takega telefona vam ne bo zastonj popravljal nihče, ker se učinki sline jasno vidijo – to je precej pogost primer, pravijo.

Na Tržnem inšpektoratu (TIRS), kamor se lastniki telefonov tudi obrnejo, če jim servis telefona ne popravi, so nam povedali, da natančne statistike ne vodijo. Pravijo, da so po njihovih izkušnjah najpogostejše prijave zaradi zavrnitve popravila telefona zaradi mehanske poškodbe, incidenti z vodo pa so na drugem mestu. Na Ram2 so nam povedali, da telefone vedno poslikajo in da se na fotografijah izpostavljenost tekočini vidi. TIRS po pritožbi od servisa dobi fotografije odprtega telefona z obarvanimi indikatorji, kjer so sledi tekočin ali oksidacija jasno vidni. To se navadno upošteva kot dokazilo v prid zavrnitve garancijskega popravila. TIRS tu ne more pomagati, temveč morata servis in potrošnik skupni jezik najti sama, če ga lahko.

Z nanoslojem hidrofobnih polimerov prevlečeno vezje (rdeče) odbija vodo, običajno vezje pa se (modro) omoči.

Če ga ne, se mora lastnik telefona spustiti v sodni postopek. To ni poceni in v takem primeru je treba plačati vsaj stroške sodnega izvedenca, ki zlahka presežejo vrednost telefona, zato upravičeno domnevamo, da se za to ne odloči skoraj nihče.

Kako voda škoduje

Voda mobilnemu telefonu lahko škoduje na tri različne načine, kaj se bo dejansko zgodilo, pa je odvisno od sreče (oz. smole). Nekatere komponente voda uniči. Sem štejemo zlasti baterije in zaslone, ki so v osnovi nezdružljivi z vodo. Baterije vsebujejo litij in druge elemente, ki burno reagirajo z vodo, podobno odpovedo LCDji, če voda pride med del, občutljiv za dotik, (digitizer) in zaslon. Kondenzatorji in nekateri drugi elementi prav tako vsebujejo sestavine, ki jih voda raztopi, s čimer jih nepovratno pokvari.

Voda navadno vsebuje različne soli in druge primesi, ki jih zanese v elektronsko napravo in potem tam ostanejo tudi po sušenju. Te snovi povzročajo oksidacijo oziroma korozijo, zaradi česar se naprava sčasoma pokvari. Pojavu se reče galvanska korozija in je velikanski problem v gradbeništvu. Pojavi se, ko sta dve različni kovini v električnem stiku zaradi elektrolita med njima. Zaradi potencialne razlike med kovinama prva prevzame funkcijo anode, druga pa katode, zato se manj plemenita kovina hitro raztaplja. Serviserji so poudarili, da je to tisti glavna škoda, ki jo povzroči tekočina. Četudi vam telefon uspe posušiti in deluje, lahko prevodna umazanija ostane v notranjosti, kjer vam bo ob vsaki minimalni kondenzaciji pripravila elektrolit za korozijo.

Tretji sklop predstavljajo kratki stiki, ki lahko nastanejo, če se zmoči vključena naprava. Navadna voda ima toliko raztopljenih elektrolitov, da je zadosti prevodna, da povzroči kratki stik. Ali bo kratki stik kaj uničil ali ne, je odvisno predvsem od sreče. Poleg tega ima voda dielektrično konstantno 80, kar povzroči različne parazitske kapacitivnosti v vezju.

Bistveno vprašanje je seveda, koliko vse to stane. Cena popravila je odvisna od tega, kaj vse vam bodo menjali. Kaj pa diagnostika? Če prinesete telefon, iz katerega curlja voda, bo vsakomur jasno, kaj se je zgodilo. Nekateri servisi vam bodo prvo pomoč (telefon razstaviti in posušiti) in diagnostiko opravili zastonj, zlasti če ga boste pri njih popravljali, drugi vam bodo za to zaračunali 10–25 evrov. Situacija je bolj meglena, če prinesete telefon, »ki ne dela« in je v garanciji. Nepoučen uporabnik ne ve, ali okvaro garancija krije ali ne, zato vam uradni servisi tega načeloma ne zaračunajo. Če pa aparat ni več v garanciji, oziroma se od daleč vidi, da je plaval, diagnostika verjetno ne bo zastonj. Skratka, vprašajte vnaprej, da ne bo hude krvi.

Dodobra korodirana notranjost telefona zaradi vode.

Vodotesen telefon, a moker?

Če kupite vodotesen telefon (IP68), pa problemov s tekočino ne bi smelo biti, kajne? Narobe. Tudi ti telefoni imajo LCI in tudi pri teh garancija ne velja, če so LCI rdeči. Razlog je tehnična izvedba vodotesnosti, ki velja le za telefon kot celoto. Notranji sestavni deli so še vedno občutljivi za vodo in če vam vodo uspe spraviti v notranjosti, ga boste enako uničili. IPx8 pač pomeni odpornost na potopitev v meter globoko vodo za pol ure. Če se s telefonom potapljate na vdih, plavate tri ure ali zgolj slabo zaprete vhod, vam vodotesnost ne bo nič pomagala. To potrjujejo tudi servisi, ki zavračajo garancijska popravila vodotesnih telefonov, ki so mehansko poškodovani ali če je lastnik ravnal v nasprotju z navodili in zato telefon zmočil. Eden izmed številnih primerov so starejši Caterpillarjevi vodotesni telefoni, kjer so se vhodi zapirali zelo na trdo, zato jih je marsikdo zaprl površno in potem telefon namočil.

Zato veljati vzeti garancije izdelovalcev o vodoodpornosti s pridržkom. Jemljimo jih kot dodatno zaščito telefona pred nesrečnimi naključji, nikakor pa se nanje ne zanašajmo rutinsko. Če vam iz takega ali drugačnega razloga uspe namočiti telefon po standardu IP67, boste izdelovalcu zelo težko dokazali, da ga niste imeli v vodi 31 minut ali na globini 101 centimeter.

Prihodnost bo suha

Vsaj upamo. Načeloma je telefon nadvse enostavno zaščiti pred vodo, le zatesniti ga je treba dovolj. V praksi je to precej okorna rešitev, zato vsi največji izdelovalci intenzivno raziskujejo zaščito na ravni posameznih komponent. Če gre verjeti patentom, bo to že kmalu realnost. Logika je tedaj drugačna. Nič ne bo narobe, če se bo notranjost telefona zmočila, saj bodo vse komponente prevlečene z nanoslojem hidrofobnega polimera ali kako drugače zaščitene. Trenutno pa se še vsi trudijo vodo zadržati zunaj ohišja. Največji problem so zato gumbi in vhodi. Zato četudi je vaš telefon vodoodporen, ga le imejte na suhem. Vodoodpornost vam še vedno lahko reši življenje, ko boste najmanj pričakovali.

  

Če telefon pade v vodo:

• ga kar najhitreje poberemo iz nje;

• ga takoj ugasnemo,

• odstranimo baterijo, kartico SIM, kartico microSD;

In nesemo na servis, kjer ga bodo strokovno odprli, očistili (da preprečijo korozijo!) in posušili ter preverili, kaj je narobe.

Če se želimo reševanja telefona lotiti sami, česar servisi ne priporočajo, pa

• fizično očistimo vidne ostanke umazanije;

• telefon speremo z destilirano vodo;

• ga speremo z izopropil alkoholom;

• pobrišemo in popivnamo vlago;

• previdno prepihamo z zrakom sobne temperature (kompresor);

• ga za kak teden vržemo med higroskopno snov (silikagel ali tudi riž) ali

• sušimo v sušilniku pri znižanem tlaku (če imamo dostop do laboratorija)

• in šele nato spet vključimo.

Nikakor ga ne smemo sušiti pri povišani temperaturi (fen, mikrovalovka, sonce). Prav tako se moramo upreti skušnjavi, da bi poizkusili telefon takoj vključiti in preveriti, ali še deluje, saj bomo vse samo še poslabšali. Do konca sušenja naj ostane izključen.

Naroči se na redna tedenska ali mesečna obvestila o novih prispevkih na naši spletni strani!
Prijava

ph

Komentirajo lahko le prijavljeni uporabniki