Ở những nước lạnh có tuyết hoặc âm vài chục độ C thì không chỉ gây khó khắn cho sinh hoạt của con người mà còn khiến các thiết bị điện từ cũng trở nên tê cóng không hoạt động. Pin, màn hình, cảm biến hay các vật liệu nhẹ, những thứ cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử sẽ ngưng hoạt động ở dưới điều kiện thời tiết quá lạnh. Dưới đây là những lý giải cho hiện tượng đó.
Pin
Ngày nay hầu hết nếu không muốn nói là tất cả những thiết bị điện tử mà chúng ta dùng đều được cung cấp điện bởi một hoặc nhiều viên pin Li-ion. Nhờ lợi thế như có thể tích trữ một lượng lớn năng lượng trên một diện tích nhỏ, hoặc tương thích với nhiều dòng điện thế đã khiến pin Li-ion trở thành chuẩn mực cho ngành công nghiệp điện tử. Tuy nhiên, những lợi thế đó sẽ sớm trở thành bất lợi khi nhiệt độ xuống dưới 0 độ C (32 độ F).
Ở những nơi có nhiệt độ xuống thấp đạt mức đóng băng, pin có rất ít nội trở (internal resistance), điều này đồng nghĩa pin sẽ sinh ra ít nhiệt năng so với điều kiện thời tiết bình thường. Những nhiệt năng này giúp ích rất nhiều cho các phản ứng hóa học bên trong pin Li-ion và khi không có nhiệt thì sự trao đổi chất hóa học sẽ diễn ra chậm hơn, kết quả là thời gian dùng pin bị rút ngắn. Sử dụng điện thoại ở thời tiết giá lạnh -37 độ C (-35 độ F) sẽ khiến pin điện thoại của bạn cạn kiệt trong vòng 5 phút, bằng đúng khoảng thời gian đôi tay của bạn bị bỏng lạnh ở nhiệt độ như vậy.
Hiện tượng này xảy ra chủ yếu với những thiết bị như smartphone, vốn có thời gian không hoạt động liên tục khá dài trong ngày, khi đó pin sẽ không sinh ra đủ nhiệt để bản thân nó làm việc. Nhưng với những thiết bị như drone hoặc xe điện, vốn yêu cầu lượng điện năng lớn trong một khoảng thời gian ngắn, pin của nó sẽ sinh ra nhiệt để giữ ấm và giúp nó vẫn có thể hoạt động được.
Pin
Ngày nay hầu hết nếu không muốn nói là tất cả những thiết bị điện tử mà chúng ta dùng đều được cung cấp điện bởi một hoặc nhiều viên pin Li-ion. Nhờ lợi thế như có thể tích trữ một lượng lớn năng lượng trên một diện tích nhỏ, hoặc tương thích với nhiều dòng điện thế đã khiến pin Li-ion trở thành chuẩn mực cho ngành công nghiệp điện tử. Tuy nhiên, những lợi thế đó sẽ sớm trở thành bất lợi khi nhiệt độ xuống dưới 0 độ C (32 độ F).
Ở những nơi có nhiệt độ xuống thấp đạt mức đóng băng, pin có rất ít nội trở (internal resistance), điều này đồng nghĩa pin sẽ sinh ra ít nhiệt năng so với điều kiện thời tiết bình thường. Những nhiệt năng này giúp ích rất nhiều cho các phản ứng hóa học bên trong pin Li-ion và khi không có nhiệt thì sự trao đổi chất hóa học sẽ diễn ra chậm hơn, kết quả là thời gian dùng pin bị rút ngắn. Sử dụng điện thoại ở thời tiết giá lạnh -37 độ C (-35 độ F) sẽ khiến pin điện thoại của bạn cạn kiệt trong vòng 5 phút, bằng đúng khoảng thời gian đôi tay của bạn bị bỏng lạnh ở nhiệt độ như vậy.
Hiện tượng này xảy ra chủ yếu với những thiết bị như smartphone, vốn có thời gian không hoạt động liên tục khá dài trong ngày, khi đó pin sẽ không sinh ra đủ nhiệt để bản thân nó làm việc. Nhưng với những thiết bị như drone hoặc xe điện, vốn yêu cầu lượng điện năng lớn trong một khoảng thời gian ngắn, pin của nó sẽ sinh ra nhiệt để giữ ấm và giúp nó vẫn có thể hoạt động được.
Dĩ nhiên là hiệu năng của mỗi thiết bị và mỗi nhà sản xuất sẽ khác nhau do đó nhiệt độ mà nó có thể hoạt động cũng không giống nhau. Apple và Amazon đề nghị không dùng thiết bị của họ khi nhiệt độ dưới 0 độ C. Fitbit thì nói môi trường lý tưởng để các thiết bị theo dõi sức khỏe của họ hoạt động tốt là không lạnh hơn -10 độ C.
Màn hình
Độ phổ biến của màn hình LCD trên các thiết bị điện tử mà chúng ta dùng hàng ngày có lẽ chỉ sau pin Li-ion mà thôi, nó xuất hiện trên điện thoại, tablet, máy tính, máy ảnh, smartwatch, màn hình xe... LCD là màn hình bao gồm một lớp với hàng triệu điểm ảnh nhiều màu sắc, mỗi điểm ảnh được điều khiển bởi một chip bán dẫn. Các tinh thể sẽ dẫn ánh sáng thông qua cặp bộ lọc phân cực trước khi chiếu sáng mỗi điểm ảnh. Khi nhiệt độ xuống quá thấp, thời gian đáp ứng sẽ chậm hơn do đó chất lượng hình ảnh sẽ bị giảm sút và xuất hiện hiện tượng mờ hình ảnh. Một số loại chất lỏng giúp các tinh thể có thể hoạt động ở nhiệt độ -50 độ C nhưng hầu hết các màn hình LCD gia dụng thì nhiệt độ lý tưởng để nó có thể hoạt động là ngưỡng 0 độ C.
Cảm biến
Các thiết bị điện tử càng hiện đại, càng làm được nhiều việc thì số cảm biến nó sở hữu càng nhiều. Chúng ta có cảm biến con quay hồi chuyển, cảm biến giao động, cảm biến vị trí, chuyển động, cảm biến đo calories tiêu thụ... Hiệu năng của các cảm biến này cũng sẽ bị giảm sút hoặc không chính xác khi nhiệt độ xuống quá thấp.
Lấy ví dụ với đồng hồ thông minh, bất kể đó là Apple Watch hay một chiếc Garmin, hoặc một chiếc có giá 10 USD, tất cả đều có mặt lưng làm từ kim loại. Máy giao động bên trong đồng hồ được tinh chỉnh để hoạt động ở nhiệt độ 37 độ C, vỏ lưng kim loại có nhiệm vụ truyền nhiệt cơ thể để giúp cảm biến duy trì ngưỡng nhiệt độ lý tưởng. Nếu tháo đồng hồ và để nó ở nhiệt độ -45 độ C, nó sẽ không còn hoạt động chính xác nữa.
Nguồn: Wired
Hình ảnh: Gaia GPS
Hình ảnh: Gaia GPS
