Nhiệt độ là thứ ảnh hưởng rất nhiều đến hoạt động của các thiết bị điện tử. Ở một nhiệt độ cao, hiển nhiên mọi thứ đều hoạt động bất ổn, và nhiệt độ thấp cũng vậy. Ở nhiệt độ quá thấp, các chức năng sẽ bị ngừng hoạt động do linh kiện điện tử bị ảnh hưởng. Ba thứ bị ảnh hưởng nặng nề nhất có thể kể tới là pin, màn hình, và các cảm biến. Dưới đây là một số lý do giải thích tại sao nhiệt độ quá thấp lại làm cho các thiết bị ngừng hoạt động.
Pin
Bên cạnh các vật dụng sử dụng điện trực tiếp, những thiết bị dùng pin xuất hiện vô số xung quanh cuộc sống hằng ngày của chúng ta, từ điện thoại, laptop, đồng hồ, cho tới máy chụp ảnh, máy đọc sách, các thiết bị di chuyển,vv...vv... Đa số các viên pin hiện tại sử dụng công nghệ pin Lithium-ion. Đặc điểm của pin Li-ion là mật độ năng lượng cao, có khả năng cung cấp dòng phổ biến từ thấp tới cao, và hiện tại pin này là loại tiêu chuẩn trong ngành công nghiệp hiện đại. Tuy nhiên ở ngưỡng nhiệt độ thấp, khoảng dưới 0 độ C thì bắt đầu xảy ra một vài rắc rối.
Kỹ sư Hanumant Singh đại học Northeastern, người nghiên cứu và chế tạo robot vận hành ở nhiệt độ thấp như Antarctica hay Greenland cho biết: "Pin Li-ion rất dễ chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ thấp vì điện trở nội của nó thấp. Điện trở trong nhỏ có nghĩa là pin sẽ sinh ra ít nhiệt năng thừa hơn. Tuy nhiên trong một số trường hợp, sự thiếu vắng của nhiệt năng hao phí cũng đồng nghĩa với việc nó dễ tổn thương hơn khi nhiệt độ tụt dốc xuống thấp. Nhiệt độ càng thấp, phản ứng trao đổi hoá học bên trong viên pin cũng sẽ chậm lại, dẫn đến viên pin sẽ cực kì dễ nhanh cạn. Một chiếc điện thoại sẽ hư ngay sau năm phú khi anh em đem nó vào một môi trường thấp hơn -37 độ C.
Pin
Bên cạnh các vật dụng sử dụng điện trực tiếp, những thiết bị dùng pin xuất hiện vô số xung quanh cuộc sống hằng ngày của chúng ta, từ điện thoại, laptop, đồng hồ, cho tới máy chụp ảnh, máy đọc sách, các thiết bị di chuyển,vv...vv... Đa số các viên pin hiện tại sử dụng công nghệ pin Lithium-ion. Đặc điểm của pin Li-ion là mật độ năng lượng cao, có khả năng cung cấp dòng phổ biến từ thấp tới cao, và hiện tại pin này là loại tiêu chuẩn trong ngành công nghiệp hiện đại. Tuy nhiên ở ngưỡng nhiệt độ thấp, khoảng dưới 0 độ C thì bắt đầu xảy ra một vài rắc rối.
Kỹ sư Hanumant Singh đại học Northeastern, người nghiên cứu và chế tạo robot vận hành ở nhiệt độ thấp như Antarctica hay Greenland cho biết: "Pin Li-ion rất dễ chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ thấp vì điện trở nội của nó thấp. Điện trở trong nhỏ có nghĩa là pin sẽ sinh ra ít nhiệt năng thừa hơn. Tuy nhiên trong một số trường hợp, sự thiếu vắng của nhiệt năng hao phí cũng đồng nghĩa với việc nó dễ tổn thương hơn khi nhiệt độ tụt dốc xuống thấp. Nhiệt độ càng thấp, phản ứng trao đổi hoá học bên trong viên pin cũng sẽ chậm lại, dẫn đến viên pin sẽ cực kì dễ nhanh cạn. Một chiếc điện thoại sẽ hư ngay sau năm phú khi anh em đem nó vào một môi trường thấp hơn -37 độ C.
Yếu điểm này sẽ đỡ nghiêm trọng hơn trên các xe điện hoặc drone hoặc các phương tiện di chuyển. Lý do là các xe này cần một lượng công suất lớn trong một khoảng thời gian, dẫn tới sinh nhiệt nhiều và giữ cho pin ấm để hoạc động, mặc dù vậy thì pin trong những phương tiện nhỏ vẫn rất dễ bị hư hại. Mặt khác, với các thiết bị di động, điện thoại thì điều này thật sự rất đáng lo ngại. Các smartphone được thiết kế để hoạt động lâu dài mà vẫn giữ nhiệt độ không quá nóng lên, nên khi gặp thời tiết lạnh nó sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều.
Mỗi hãng đều đưa ra khuyến nghị sử dụng trong một môi trường nhiệt độ tối ưu. Apple nói rằng không hoạt động thiết bị của họ ở nhiệt độ thấp hơn 0 độ C, Amazon cũng khuyến cáo tương tự cho dòng Kindle của họ. Fitbit, hãng sản xuất đồng hồ theo dõi sức khoẻ thì đề nghị nhiệt độ thấp nhất khoảng -14 độ C, các đồng hồ của họ được thiết kế đặc biệt để chịu đựng nhiệt độ thấp hơn bình thường. Tuy nhiên đó là do thiết kế của lớp bảo vệ xung quanh, còn bản thân viên pin vẫn chịu quy luật ảnh hưởng của nhiệt độ như thường.
Lời khuyên cho anh em có ý định hoặc đang sinh sống ở khu vực lạnh: luôn giữ điện thoại sát vào cơ thể, không sử dụng các tai nghe không dây và không để nó ở ngoài lạnh lâu hơn 5 phút. Nếu thiết bị bị ngừng hoạt động, tuyệt đối không sạc khi còn lạnh. Hãy để nó ấm lên từ từ theo nhiệt độ phòng trước khi muốn sạc. Nếu anh em không tuân thủ quy tắc này thì, trong pin sẽ diễn ra những phản ứng hoá học không mong muốn dẫn tới tình trạng hư pin vĩnh viễn.
Màn hình
Pin là thứ linh kiện bị ảnh hưởng nhiều nhất khi gặp nhiệt độ lạnh, và đứng thứ 2 có thể kể tới là màn hình LCD. Đặc điểm chung của cả hai thứ vừa kể trên là đều có dính dáng tới bản chất hoá học trong cấu tạo. Cấu tạo của màn hình LCD chứa một lớp chất đầy hàng triệu các pixel đa sắc, mỗi màu được điều khiển bằng một con transitor độc lập. Khi được bật, một luồng điện sẽ vụt qua để thích thích các tinh thể lỏng hoạt động. Các tinh thể được kích thích sẽ thay đổi cấu trúc, hướng anh sáng đi qua một màu mong muốn. Hàng triệu tinh thể lỏng như thế tập hợp lại sẽ tạo ra các hình ảnh được hiển thị lên màn hình.
Tuy nhiên công nghệ LCD sẽ gặp hiện tượng đáp ứng chậm khi nhiệt độ quá nóng hay quá lạnh. Các tinh thể lỏng hoạt động ổn định và tốt nhất trong vùng nhiệt độ Goldilocks, trong tầm khoảng từ 0 đến khoảng 50 độ C. Nhiệt độ càng thấp thì thời gian đáp ứng càng chậm dẫn tới hình ảnh sẽ bị giảm chất lượng, bị mờ và hiện tượng lưu bóng. Một vài chất lỏng đặc biệt có thể giúp chế tạo các màn hình tinh thể lỏng hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn -51 độ C, tuy nhiên đa số các màn hình thông dụng hiện tại đều bị giới hạn ở con số 5 độ C. Tuy nhiên màn hình tinh thể lỏng thường sẽ hồi phục lại sau khi trở về nhiệt độ bình thường nếu thời gian chịu tổn thương nhiệt là không quá dài.
Cảm biến
Cái thứ 3 trong danh sách liên kiện dễ bị tổn thương ở nhiệt độ thấp là các cảm biến. Tất cả các thiết bị hiện tại đều khó mà hoạt động tối ưu nhất nếu thiếu đi cảm biến, có thể là cảm biến tiệm cận, ánh sáng, nhiệt độ, đo nhịp tim các kiểu con đà điểu. Cảm biến có giá cả khá đa dạng, và dĩ nhiên cảm biến càng đắt tiền thì vùng hoạt động càng rộng và độ chính xác càng cao. Thông thường để cắt giảm chi phí thì các nhà sản xuất đồ điện tử thường sử dụng các cảm biến vừa phải, không quá đắt nhưng vẫn đáp ứng đủ nhu cầu người dùng.
Quảng cáo
Lấy ví dụ về đồng hồ. Có bao giờ anh em tự hỏi tại sao đa số các mặt lưng của nó đều là làm bằng kim loại không? Vì bộ dao động bên trong nó được tinh chỉnh ở nhiệt độ 37 độ C, và kim loại sẽ dẫn nhiệt tốt từ nhiệt độ cơ thể. Nếu anh em cởi nó ra ở một nhiệt độ thấp thì lúc này dao động sẽ không chính xác dẫn đến lệch từ vài giây cho tới vài phút.
Nhìn chung cả nhiệt độ cao hoặc thấp đều không có lợi cho các thiết bị điện tử, mức độ hư hại có thể từ tạm thời cho tới vĩnh viễn. Anh em không nên để thiết bị của mình hoạt động ở các môi trường như thế. Mình đã từng nghe tới một lời khuyên là bỏ pin vào ngăn đá tủ lạnh trong một thời gian vài phút có thể giúp cả thiện pin, cá nhân mình thấy lời khuyên này không tốt, cả về mặt nhiệt độ, và ở khía cạnh khi lấy ra khỏi ngăn đá thì pin có thể bị tụ nước do hơi ẩm của môi trường xung quanh làm chạm điểm tiếp xúc. Nếu anh em có ý kiến gì mời chia sẻ ở phần comment nhé.
Theo Wired
