So bewahren Sie Elektronik (Computer, Tablets und Telefone) für Hunderte von Jahren auf

Nehmen wir an, Sie wollten Elektronik für 500 Jahre oder länger in einem Museum aufbewahren. Was könnten Sie tun, um sie über Hunderte von Jahren funktionsfähig zu erhalten? Tiefkühltruhe? Mit Blei ausgekleidete Gewölbe? Vakuum? Ich habe Fragen darüber gesehen, wie lange Elektronik unbeaufsichtigt bleiben würde, aber nicht, wie man sie 500 Jahre lang proaktiv schützt.

Nehmen wir an, dies ist eine voll funktionsfähige Welt, keine postapokalyptische Welt. Denken Sie an ein Museum in der Zukunft.

Vielleicht möchten Sie untersuchen, was mit einem Halbleiter- oder Metall-Oxid-Übergang im Laufe der Zeit passiert. Hinweis: Diffusion.
@farmersteve, Recherche gilt auf allen Stacks als obligatorische Pflicht. Der Rollover-Text der Downvote-Schaltfläche besagt: "Diese Frage zeigt keinen Forschungsaufwand ..." Das Hilfezentrum gibt Fragen an, "sollte Recherche beinhalten". Und diese Meta-Antwort ist sehr klar . Ich bin ein EE und es gibt nichts, was Sie tun können, um Elektronik 500 Jahre lang mit vorhersehbarer Hoffnung auf Betrieb zu lagern. Aber ich bin kein Museumskurator (auch keiner Ihrer Befragten), was jede Antwort verdächtig macht.
Du kannst nicht. Oder Sie können es nicht, es sei denn, Sie ändern die Speichermethode rigoros. Auch auf "Band" werden Daten in Form von potentiellen Energiedifferenzen gespeichert. Die Thermodynamik, und insbesondere der zweite Hauptsatz der Thermodynamik, zeigt an, dass sich diese Potentialdifferenz mit der Zeit verringern und vermischen wird, auch ohne "Schaden" von außen, nur die Tatsache, dass sie "da ist", verursacht dies. Grundsätzlich kann man Daten auf diese Weise nicht für immer speichern: Die einzige Möglichkeit, sie für lange Zeit zu speichern, besteht darin, die energetische Potenzialdifferenz groß genug zu machen.
Ich fürchte, die einzige Möglichkeit besteht darin, die Dinge immer wieder neu zu machen - das heißt, Repliken zu machen. Selbst das wird ziemlich knifflig - moderne Elektronik erfordert eine Menge spezialisierter Fertigung, die für ein Museum wahrscheinlich nicht rentabel ist. Höchstwahrscheinlich könnten die äußeren Formen der Geräte erhalten bleiben, wobei die Elektronik entweder durch moderne Hardware ersetzt wird (wie bei unseren eigenen Emulatoren) oder einfach völlig unbrauchbar ist.
@Luaan Anscheinend haben sie die Originalaxt, die Paul Bunion tatsächlich im Smithsonian in einer interaktiven Anzeige verwendet hat. Sie haben den Kopf dreimal und den Griff achtmal ersetzt, aber es ist immer noch die Originalaxt.
@JustinThymetheSecond Oh ja, das gute alte Schiff von Theseus :) Ich habe immer noch denselben Computer, den ich vor mehr als zehn Jahren gekauft habe, aber es sind keine "Originalteile" mehr drin :) Aber im Gegensatz zu einer Axt wird sich ein kompliziertes elektronisches Gerät darauf verlassen auf den Ersatz von Teilen, die nicht mehr hergestellt werden und möglicherweise nicht mehr ohne weiteres hergestellt werden können. Beispielsweise ist es heute schwer, eine ISA-Grafikkarte zu finden. Schließlich müssten Sie die Teile durch moderne Äquivalente ersetzen - schließlich wie bei der Axt; Der Kopf war wahrscheinlich nicht aus den gleichen Materialien und wurde durch die gleichen Prozesse wie "das Original" hergestellt.
Was ist mit einer Art versiegelter Vakuumkammer ...
Warum willst du Elektronik so konservieren? Es war mir völlig egal, wie Technologie noch vor 10 Jahren war. Die kurze Antwort ist, dass ein Museum sich entscheiden würde, einen Emulator zu verwenden, wenn es eine interaktive Ausstellung haben möchte.
@MonkeyZeus Es war eine Gedankenübung, aber was für Sie wertvoll ist, ist möglicherweise für jemand anderen nicht wertvoll. Aber schon jetzt sammeln die Leute alte iPods und alte Telefone. theguardian.com/technology/2016/may/11/…
Ich habe das nicht geplant. Die neueste Folge von The Orville (Staffel 2, Folge 11) handelt von einer Zeitkapsel mit einem iPhone darin 400 Jahre später. Funktioniert natürlich einwandfrei! fox.com/watch/e63f3905a570de7b0ca83e0a14ff5034

Antworten (14)

TL;DR Das kannst du nicht.

Sie benötigen speziell angefertigte Artikel mit speziell entwickelten Komponenten und vielleicht sogar Ad-hoc -Designs (Netzteile ohne Elektrolytkondensatoren usw.), die extremer Kälte standhalten können.

Andernfalls gibt es mehrere chemisch-physikalische Prozesse, die angehalten werden müssten.

  • Batterien: Batterien werden mit der Zeit schwächer und sind die ersten, die kaputt gehen. Vielleicht möchten Sie die Spezifikationen für die erforderliche Spannung speichern und bei Bedarf einfach eine neue Batterie anschließen.
  • Statische Speicher und Festplatten: Temperatur, Hintergrundstrahlung und Ladungsverlust sind Feinde. Sie können die Apparate soweit wie möglich kühlen und abschirmen. Trotzdem müssen sie regelmäßig reaktiviert und "aufgefrischt" werden. Auf einer längeren Zeitskala geschieht dies mit DRAMs um Größenordnungen mal schneller. Andernfalls fährt das iPad nicht hoch, weil es sich nicht mehr merkt, wie .
  • Lötstellen. Die meisten heute gebauten Elektronikgeräte werden innerhalb von fünfzig Jahren bei Umgebungstemperatur und -druck sterben, aufgrund der wenig bekannten Tatsache, dass Lötinseln auf Leiterplatten kein Blei oder Antimon mehr enthalten, zwei giftige Metalle, die dennoch zu den wenigen billigen Dingen gehören, die verhindern können (eher verzögern) die Bildung von Metallwhiskern. Vernickelte oder vergoldete Oberflächen sind auf dem Elektronikmarkt nicht erhältlich (einige Segler sind vielleicht mit den „Messingflusen“ vertraut, die aus billigen verzinkten Eisen wachsen. In viel kleinerem Maßstab ist dies dasselbe).
  • Kondensatorzerfall. Dies betrifft Elektrolytkondensatoren aufgrund des Abbaus von Aluminiumdioxid. Extreme Kälte verzögert diesen Prozess ebenso wie das Whiskering, aber nur bis zu einem gewissen Punkt – und einige Komponenten können extreme Kälte nicht vertragen.
  • Isolatorzerfall. Verschiedene Kautschuke und isolierende Kunststoffverbindungen werden mit flüchtigen Weichmachern gemischt, wobei "flüchtig" bedeutet, dass sie in fünfzig oder sechzig Jahren nicht verdampfen oder wesentlich ablaufen ... aber das Risiko ist da und ich würde nicht darauf wetten, dass sie es sehen hundertsten Geburtstag.
  • Halbleiterzerfall und Elektromigration . Dies ist viel schneller, wenn Geräte mit Strom versorgt werden und Verbindungen mit Strom überflutet werden, geht aber immer noch weiter, wenn die Geräte nicht mit Strom versorgt werden. Es wird durch Kälte verlangsamt.
  • Feuchtigkeit führt zu galvanischer Korrosion. Dies ist am einfachsten zu verhindern (verwenden Sie eine nicht reagierende, trockene Lageratmosphäre - Stickstoff oder Argon).

Die meisten Komponenten sind nicht auf Langlebigkeit ausgelegt , da die Hersteller wissen, dass die Teile sowieso innerhalb von höchstens zehn Jahren ausgetauscht werden. Genau wie der alte Henry Ford, der forensische Teams auf Schrottplätze schickte, um ihm zu sagen, welche Teile seiner Autos nicht ausgefallen waren , damit er anfangen konnte, sie mit geringeren Toleranzen herzustellen. Nur, diese "kontrollierte Obsoleszenz" ist wirtschaftlich sinnvoll und wird tatsächlich durchgeführt.

Das habe ich mir gedacht. Unterhaltungselektronik ist nicht dazu gedacht, eine nennenswerte Zeit zu überdauern. ABER, wenn jemand (Unternehmen/Regierung) etwas machen wollte, das sehr lange Bestand hat, könnte er das tun.
@farmersteve absolut. Hardware in Militärqualität ist bereits viel robuster (und teurer) als der Durchschnitt. Auch sie halten nichts von zu langer Stand-Alone-Ausdauer (sie begnügen sich mit Ersatzteilen). Aber es ist machbar und wird in manchen Fällen auch gemacht (z. B. NASA-spezifizierte Elektronik kann in extremer Kälte und im harten Vakuum gelagert werden und ist viel strahlungsresistenter. Schauen Sie sich nur einige Mars-Rover an ....).
volatile plasticizers? Lese ich das richtig? Ich hatte den Eindruck, dass flüchtige Substanzen selbst bei Raumtemperatur leicht verdunsten.
@I.Am.A.Guy Nun, "flüchtig" ist vielleicht ein zu starker Begriff, aber ich hatte keinen anderen, um meine Bedeutung auszudrücken. Einige Weichmacher verdunsten, aber so langsam, dass Sie es fast nicht bemerken (Sie sollten diese Kunststoffe trotzdem besser nicht kauen). Andere reagieren, ebenfalls sehr langsam, und trennen sich in Bestandteile, die verdampfen können oder nicht, aber nicht mehr plastifizieren. In einigen Fällen wird die Kunststoffisolierung spröde und blättert buchstäblich ab.
Vergessen Sie nicht en.wikipedia.org/wiki/Galvanic_corrosion - Alle zwei Metalle in direktem physischen Kontakt werden dies mit einer langsamen Geschwindigkeit erfahren. Bei elektronischen Mikrochips sind jedoch zwei verschiedene Metallarten in ganz bestimmten Mustern miteinander in Kontakt. Über den Zeitraum, in dem Elektronik normalerweise lebt, ist dies kein Problem. Über Hunderte von Jahren wird es so sein.
@DaytonWilliams, das würde einen Elektrolyten erfordern, aber ja, das habe ich hinzugefügt. Danke
Hm. Ich hatte gedacht, dass es auch ohne Elektrolyt zu galvanischer Korrosion kommen würde. Ich hab mich geirrt.
Elektrolytkondensatoren sind in der Regel mindestens mehrere mm groß. Aus diesem Grund verwenden die meisten Handheld-Elektronikgeräte (iPads, Telefone usw.) jetzt Keramikkondensatoren (die nicht die gleichen Lebensdauerprobleme haben wie Elektrolytkondensatoren).
Das bloße Abschalten der Geräte wird wahrscheinlich das Wachstum verlangsamen, da es durch das Vorhandensein eines elektrischen Feldes beschleunigt wird. Auch wenn Sie die Leiterplatten von den Geräten entfernen und Schutzlack darauf sprühen, wachsen keine Whiskers.
Schweißen ist nicht Löten. Es sind unterschiedliche Prozesse. Beim Schweißen müssen die beiden zu verbindenden Metalle geschmolzen werden; Löten beruht auf dem Füllstoff (dem Lot). Elektronik verwendet Löten, um Teile zu verbinden; Die resultierenden Verbindungen werden als Lötverbindungen bezeichnet, nicht als Schweißnähte. Ansonsten ist dies eine sehr gute Antwort, +1.
@Clonkex danke; Wie Sie wahrscheinlich schon vermutet haben, ist Englisch nicht meine Muttersprache. Antwort fixieren.
Wenn es nicht möglich ist, die Hardware für diese Zeit in brauchbarem Zustand zu halten, können Sie versuchen, die Software zu speichern und Emulatoren für die Hardware zu schreiben. Sie könnten die (nicht funktionierende) Hardware im Museum präsentieren und einige moderne Computer mit Emulatoren für die alte Software haben. Du wirst den Emulatorpark von Zeit zu Zeit aktualisieren müssen und vielleicht brauchst du einen Emulator, um die 2400er Software zum Laufen zu bringen, den für die 2300er Software und so weiter, bis du deine 1983er IBM PC Software auf dem Mega-Quantum zum Laufen bringst -Computer-Großrechner von 2495.
Andernfalls fährt das iPad nicht hoch, weil es sich nicht mehr daran erinnert, wie. Das ist absolut richtig und wahrscheinlich der größte Faktor. Moderner MLC-NAND-Flash in einem eMMC hält höchstens ein paar Jahrzehnte, bevor Daten verloren gehen.
Ironischerweise sind die OSHA-Standards, die bleihaltiges Lot verbieten, eine Hauptursache für die Umweltverschmutzung, da die Ansammlung von Zinnwhiskern und ähnliche Probleme dazu führen, dass Menschen defekte Hardware in erschreckender Höhe wegwerfen. Die Menge an Blei, die bei der Herstellung verwendet wird, ist weitaus größer als die Menge im Lot, und das Endergebnis ist, dass OSHA eine größere Freisetzung von Blei (und anderen giftigen Schwermetallen) in die Umwelt verursacht.
@LSerni Eigentlich dachte ich, es wäre: O Ich sah, dass Ihr Standort Italien ist, aber die Kombination aus Ihrem exzellenten Englisch (das deprimierenderweise besser ist als die meisten Muttersprachler) und der Verwendung von "Schweißnähten", um sich auf Lötstellen zu beziehen, ließ mich denken, dass Sie es sein müssen Amerikanisch.
Das Unglückliche, was ich darüber lerne, ist, dass Hersteller, wenn sie wollten, Geräte herstellen könnten, die viel lange halten könnten, sich aber dafür entscheiden, dies nicht zu tun. Unsere Halden werden die zukünftigen Goldminen sein.
@farmersteve Es ist bei weitem der Hauptgrund, warum komplexe Elektronik (einschließlich kritischer wie Avionik) heutzutage ausfällt, und ist eine Hauptverschmutzungsquelle auf Deponien und durch die Herstellung von Ersatzteilen. Die OSHA hat uns zwar gut gemeint, aber Jahrzehnte zurückgeworfen, und wir haben uns immer noch nicht davon erholt.

Die fünf wichtigsten Faktoren, die die Elektronik beeinträchtigen können, sind Elektromagnetismus, Korrosion, übermäßige Temperaturen, Vibrationen und Stöße.

Elektromagnetismus ist Ihr größtes Risiko. Es dauert nur einen statischen Schock mit der Hälfte des Stroms, der erforderlich ist, um einen sichtbaren Funken zu erzeugen, um Daten zu beschädigen; Außerdem kann die EM-Hintergrundstrahlung die Daten im Laufe der Zeit langsam verschlechtern. Forensische Ermittler mindern dieses Risiko oft, indem sie Beweise in einen statischen Beweisbeutel legen, der dann in einen Faraday-Beutel gelegt werden kann, der im Wesentlichen alle externen EM-Einflüsse blockiert.

Das zweite Risiko ist Korrosion. Bei einem Gerät, das Sie nicht regelmäßig handhaben, sind Feuchtigkeit und in viel geringerem Maße Sauerstoff die einzigen größeren korrosiven Mittel, über die Sie sich Sorgen machen müssen. Ein luftdichter Beweisbeutel eignet sich auch gut zum Schutz davor; Ein Beweisbeutel von der Stange darf jedoch nicht für 500 Jahre bewertet werden. Sie müssten wahrscheinlich einen Polymerexperten konsultieren, um einen solchen Behälter zu entwerfen.

  • Batterien (wie andere Antworten darauf hingewiesen haben) führen korrosive Elemente von innen ein; Daher müssen ihre Brennstoffquellen entfernt und/oder separat gelagert werden. Dann müsste der Brennstoff vor der Verwendung wieder eingeführt werden.
  • Galvanische Korrosion wurde ebenfalls als Risiko vorgeschlagen, aber in einer elektromagnetisch inerten Umgebung, wie sie bereits beschrieben wurde, wäre dies kein Problem.
  • Zink wurde auch als Problem genannt, weil es sehr flüchtig ist. Die Korrosion, die Sie hier normalerweise in der Elektronik sehen, tritt jedoch nur auf, wenn sie Wasserdampf und Sauerstoff zusammen ausgesetzt ist. Wenn Sie es also in einem trockenen/vakuumversiegelten oder mit Edelgas gefüllten Beutel aufbewahren, wird diese Korrosion ebenfalls gestoppt.
  • Um die Polymerzersetzung vollständig zu verhindern, kann es auch erforderlich sein, dass Ihr Lagerbereich dunkel ist.

Übermäßige Hitze und Kälte werden über einen Zeitraum von 500 Jahren am schwierigsten zu kontrollieren. Auf eine so lange Wartung einer Klimaanlage können Sie sich nicht unbedingt verlassen, aber wenn Sie Ihr Gerät in einem unterirdischen Bunker in mindestens 30 Fuß Tiefe lagern würden, hält Mutter Natur Ihre Temperatur mehr oder weniger konstant bei a Temperatur, die für die meisten elektronischen Geräte ideal ist.

Vibrationen wirken sich meistens nur auf Dinge aus, in denen sich Laufwerke bewegen; Aus Gründen der Aufbewahrung gehe ich also davon aus, dass Sie über gespeicherte und nicht aktiv verwendete Hardware sprechen. Dies sollte also ein minimales Problem sein. Wenn Sie Ihr Gerät jedoch gelegentlich einschalten, tun Sie dies am besten auf einem schweren, gut gesicherten Schreibtisch oder Regal. Leichtere Schreibtische/Regale können durch die Lüfter eines Computers in Schwingung versetzt werden, was die erwartete Lebensdauer eines Computerlaufwerks um bis zu 75 % reduziert.

Das letzte ist die Wirkung. Wenn Sie dieses Gerät in einem Raum voller Ingenieure lagern, die ihren täglichen Aufgaben nachgehen, wird es irgendwann von jemandem aus dem Regal geworfen und kaputt gemacht. Daher ist es auch ziemlich wichtig, es an einem Ort mit sehr begrenztem Zugang für Menschen aufzubewahren. Dies macht es für etwas, das Sie verwenden müssen, fast unmöglich, ein elektronisches Gerät innerhalb von 500 Jahren vor dem Bruch zu bewahren, aber wenn Sie nur über die Speicherung sprechen, sollten Sie in der Lage sein, dies und die oben genannten vier Schritte zu tun und eine ziemlich gute Erfolgsquote zu haben bei der Aufbewahrung von Elektronik für so lange.

Als Antwort auf die erste Bearbeitung:

Wenn Sie von einem Museumsszenario sprechen, wäre der wahrscheinlichste Fall, die Daten auf eine Replik zu kopieren und die Replik dann auszustellen. Museen stellen selten so zerbrechliche und seltene Gegenstände aus.

Sie können Dotierstoff- und Metalldiffusion nicht bekämpfen. Moderne Prozessoren, Flash-Speicher und RAM bestehen aus sehr vielen sehr kleinen elektronischen Geräten. Halbleiter und Metall-Oxid-Übergang werden sich über fünf Jahrhunderte verschlechtern, egal was Sie tun. Moderne elektronische Geräte sind einfach nicht dafür gemacht, Jahrhunderte zu überdauern .
@AlexP Wenn das Gerät eine sehr niedrige Temperatur hat, dauert die Diffusion von Partikeln länger.
Sie schließen anscheinend (ich habe nicht jedes Wort gelesen) den Ausfall von Elektrolytkondensatoren und Akkus aufgrund des chemischen Abbaus ein, dem sie ständig ausgesetzt sind.
Alle Artikel, die ich über Metalldiffusion finden kann, beziehen sich auf industrielle Prozesse bei nahezu geschmolzenen Temperaturen. Haben Sie Quellen, die dies bei niedrigeren Temperaturen zitieren?
@Nosajimiki umgekehrter Frequenzeffekt: Ich glaubte, dass dies der Fall ist, und erinnerte mich an viele Zitate. Aber alles, was ich nach dem Googeln anbieten kann, ist dies books.google.de/… .

Platzieren Sie Ihr Museum auf einer Rakete, die auf einen erheblichen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt wird, sodass die Zeitdilatation bedeutet, dass das Gerät, das Sie konservieren, nur einen kleinen Bruchteil der 500 Jahre erlebt, in denen Sie es konservieren.

Das Hauptproblem hier ist, dass es ziemlich schwierig ist, Ihr Museum zu besuchen. Es wäre eine einmalige Reise, bei der ein eintägiger Besuch möglicherweise eine Investition von Jahren erfordert, die zu Hause ohne Sie vergangen sind.
Senden Sie 500*365 Raketen mit dem Gerät mit einem erheblichen Teil der Lichtgeschwindigkeit und planen Sie, dass sie in den folgenden 500 Jahren jeden Tag zurückkehren.

Zerlegen Sie das Gerät Stück für Stück und schauen Sie sich an, was zu seiner Erhaltung erforderlich wäre:

  • Integrierte Schaltkreise: Soweit wir wissen, hält ein stromloser integrierter Schaltkreis in einer kontrollierten Umgebung unbegrenzt.
  • Widerstände, Festkörperkondensatoren und andere diskrete Komponenten: Diese haben die gleiche unbegrenzte Lebensdauer wie integrierte Schaltkreise und sind im Allgemeinen toleranter gegenüber Temperaturänderungen.
  • Batterien und Elektrolytkondensatoren: Diese enthalten ätzende Chemikalien, die dazu neigen, über einen Zeitraum von Jahrzehnten auszulaufen; Lithium-Ionen-Akkus neigen zudem dazu, sich bei Tiefentladung selbst zu zerstören. Wenn Sie ein elektronisches Gerät in einem Museum aufbewahren, müssen Sie diese entfernen. Wenn Sie das Gerät wieder einschalten möchten, müssen Sie Ersatz installieren.
  • Leiterbahnen und Drähte: Diese neigen dazu, durch Luftfeuchtigkeit langsam zu korrodieren. Sie sollten das Gerät in einer trockenen Stickstoff- oder Argonatmosphäre lagern.
  • Drahtisolierung aus Kunststoff: Der Weichmacher neigt dazu, sich über Jahrzehnte zu verflüchtigen. Nach etwa einem Jahrhundert wird die Isolierung spröde und kann durch Schrumpfung Risse bekommen. Sie sollten die Drähte neu isolieren oder ersetzen, bevor Sie das Gerät wieder einschalten.
  • Kunststoffgehäuse: Diese neigen dazu, sich über Jahre bis Jahrzehnte zu verfärben. Hauptursache dafür ist ultraviolettes Licht, an zweiter Stelle kommt der Luftsauerstoff. Ein UV-geschützter Behälter, der mit der trockenen Atmosphäre gefüllt ist, die Sie zum Schutz der Leiterbahnen verwenden, wird die Verfärbung stark verlangsamen, aber nicht vollständig stoppen.
  • LCD-Bildschirme: Diese sind anfällig für übermäßige Hitze oder Kälte, und es ist wahrscheinlich, dass UV-Licht die Farbstoffe abbaut, die ihnen die Fähigkeit verleihen, Farben anzuzeigen. Die gleiche Temperatur und der gleiche UV-Schutz, den Sie verwenden, um andere Teile zu konservieren, sollten ausreichen, um sie ebenfalls zu schützen.
  • CRT-Bildschirme: Diese sind auf ein Vakuum im Inneren des Bildschirms angewiesen, um zu funktionieren. Je nach Herstellungsqualität können sie im Laufe von etwa 500 Jahren bis zur Unbrauchbarkeit auslaufen. Möglicherweise müssen Sie das Vakuum wiederherstellen, bevor Sie das Gerät wieder einschalten, was eine spezielle Ausrüstung erfordert.
  • Flash/EEPROM-Speicher: Die Daten auf diesen sind anfällig für Ladungsverluste über einen Zeitraum von Jahrzehnten bis Jahrhunderten. Sie können die Datenverlustrate reduzieren, indem Sie das Gerät kühlen, aber die Notwendigkeit, das Einfrieren des LCD zu vermeiden, bedeutet, dass Sie nicht weit genug kühlen können, um eine Lebensdauer von 500 Jahren zu erreichen. Sie müssen die Daten auf einem haltbareren Medium speichern und neu schreiben, bevor Sie das Gerät wieder einschalten.
  • Festplatten: Die Schmierung der Lager verhärtet sich im Laufe der Jahre. Sie müssen sie reinigen und neu schmieren, bevor Sie das Gerät wieder einschalten, und Sie benötigen dafür einen Reinraum.

Es gibt keine Möglichkeit, ein elektronisches Gerät 500 Jahre lang so aufzubewahren, dass es jederzeit sofort wieder mit Strom versorgt werden kann. Ein Museum wäre jedoch in der Lage, eines zu erhalten, das vor der Verwendung nur relativ geringe Wartung erfordert, und die beteiligten Techniken sind diejenigen, die Museen üblicherweise anwenden.

Tut mir leid, Abschreiben – ICs verschlechtern sich, und zwar in relativ kurzer Zeit.
@DanW, wenn es eingeschaltet ist, sicherlich - ich würde nicht erwarten, dass ein laufendes iThing außen länger als ein paar Jahrzehnte hält - aber wenn es ausgeschaltet ist? In Abwesenheit von Wärme oder elektrischem Strom würde ich erwarten, dass die Dotierstoffmigration in einem Zeitraum von Jahrtausenden oder länger stattfindet.
Dieser Artikel iopscience.iop.org/article/10.1088/1674-4926/35/4/044006/pdf gibt eine Lagerdauer von 10^5 - 10^7 Stunden (~10-1000 Jahre) für Leistungsschalttransistoren an. Ich würde erwarten, dass es für die viel kleineren Transistoren in einem Prozessor viel kürzer ist.
@DanW, es gibt die Lagerdauer unter normalen Lagerbedingungen an, die aus schnellen Alterungsbedingungen (erhöhte Temperatur und Luftfeuchtigkeit) extrapoliert wurde. Ich habe keinen Zugriff auf das Papier, daher weiß ich nicht, was die Fehlermodi waren, aber es ist durchaus möglich, dass eine Konservierungsumgebung (kühle, nicht reaktive Atmosphäre) sie beseitigt.
Die Kühlung verzögert normalerweise, verhindert aber keinen Ausfall, und wie in anderen Kommentaren erwähnt, gibt es eine Grenze dafür, wie weit Sie die meisten elektronischen Geräte kühlen können, bevor die Kühlung selbst einen Ausfall verursacht. Ich würde auch erwarten, dass Prozessoren aufgrund ihrer Größe viel stärker von Degradation betroffen sind als die Transistoren in dieser Studie. Irgendwo muss es eine bessere Studie über Prozessoren geben.
@DanW, ich habe endlich eine Kopie der Zeitung bekommen. Wie ich erwartet habe, ist die Lagerlebensdauer in Bezug auf Temperatur und Luftfeuchtigkeit exponentiell – lagern Sie Ihr iDevice bei den minimalen Nennbedingungen von -20 C/5 % RH, und es hält 2000-mal so lange wie bei der 25 C/25 % RH Bedingungen der Studie. Da die Fehlerursache Korrosion der Leitungen war, wird eine Argon- oder Trockenstickstoffatmosphäre die in der Studie festgestellten Fehler vollständig beseitigen.
interessant! Diese Temperatur wäre meiner Meinung nach schlecht für die Batterie - aber es hört sich so an, als würde sie anders funktionieren. Ich wäre überrascht, wenn Kondensatoren so lange halten würden - einige Kondensatoren haben flüchtige Elektrolyte, aber der Rest hört sich so an, und kleinere Geräte verwenden diesen Kondensatortyp möglicherweise nicht.

Im ausgeschalteten Zustand kann die Elektronik so lange halten, wie sie keinen physischen Schaden erleidet, mit Ausnahme von Batterien und Lagern in beweglichen Teilen wie Lüftern oder Plattenlaufwerken.

Batterien können leider nicht so lange halten – oder zumindest nicht für tragbare Geräte wie Tablets. Notebooks und Smartphones. Es gibt eine Art von wiederaufladbarer Batterie, die nachweislich ein Jahrhundert hält und wahrscheinlich viel länger halten kann – die Edison-Eisenbatterie – aber sie hat eine ziemlich schlechte Energiedichte. Auf Englisch bedeutet das, dass ein Akku, der ein Tablet vier oder fünf Stunden ununterbrochen betreiben kann, in der Größe einer Autobatterie näher kommt als die kleinen Lithium-Wafer-Zellen, die unsere Tablets jetzt haben.

Nichts würde diese Geräte jedoch daran hindern, mit externer Stromversorgung zu arbeiten, daher könnte es sich lohnen, trocken geladene Blei-Säure-Batterien zu lagern, die unbegrenzt halten können , bevor sie mit Säure gefüllt werden.

Kondensatoren und Widerstände verschlechtern sich auch, wenn sie nicht verwendet werden, und heutige kommerzielle Kondensatoren werden wahrscheinlich kein Jahrhundert halten.
@GOATNine Das gilt mit Sicherheit für Elektrolyte, aber meines Wissens nicht für Keramik-, Tantal- oder ähnliche Festkörperkondensatoren. Auf den oberflächenmontierten Leiterplatten eines modernen Telefons oder Tablets befinden sich, wenn überhaupt, nur wenige Elektrolyte. Ich kenne keinen Mechanismus, durch den sich SMD-Widerstände verschlechtern können, wenn sie nicht mit Strom versorgt werden.
Das ist ein guter Punkt in normalen Lagerszenarien, aber Kondensatoren und Widerstände verschlechtern sich aufgrund von Korrosion und Temperatur. Wenn Sie sie in einem kühlen, trockenen, versiegelten System lagern, sollten sie nur bis zu dem Punkt korrodieren, an dem sie durch Verunreinigungen in der Umgebung abgebaut werden, und ihre Lebensdauer auf unbestimmte Zeit bis zu dem Punkt verlängern, an dem Sie sie versiegelt haben.
@Nosajimiki Argonspülung und Lagerung bei konstanter Temperatur bei kühler Raumtemperatur sollten dies tun. Erfordert möglicherweise eine archivierte Demontage und Reinigung, um sicherzustellen, dass (zum Beispiel) kein Lötflussmittel mehr im Gerät vorhanden ist, um diese Verunreinigungen zu liefern.

Um ehrlich zu sein, Elektronik ist aufgrund der Beschaffenheit ihrer Komponenten unglaublich schwer zu konservieren.

Insbesondere Batterien haben auch im unbenutzten Zustand eine definierte Haltbarkeit. Kondensatoren und Widerstände (Schlüsselkomponenten in den meisten elektronischen Geräten) haben ebenfalls eine begrenzte Lebensdauer, obwohl sie sich viel langsamer verschlechtern können, wenn sie nicht verwendet werden. Speichermedien (z. B. Flash-Speicher oder Festplatten) haben eine begrenzte Lebensdauer in Bezug auf die Anzahl der durchgeführten Lese-/Schreibvorgänge. Die Elektronik aktiv zu haben, selbst wenn nur ein statischer Bildschirm angezeigt wird, würde wahrscheinlich die Lebensdauer eines elektronischen Geräts stark einschränken.

Die Lösung für Museumsausstellungen wäre zwangsläufig eine Restaurierung/regelmäßige Reparatur. Es müsste einen Herstellungsprozess geben, um Ersatzteile für die Dauer des Bestehens der Displays im Museum herzustellen.

Widerstände sind normalerweise kein Teil mit begrenzter Lebensdauer. Elektrolytkondensatoren sind es aber definitiv !

Elektronik für 500 Jahre funktionsfähig zu erhalten bedeutet, dass sie in diesen 500 Jahren überhaupt nicht verwendet wird.

Insbesondere Kupfer wird bei Stromdurchgang spröde und erwärmt sich, noch mehr die Kupferspuren in Leiterplatten. Der Widerstand der Kupferverbindungen steigt ebenfalls .

Elektromigration ist ebenfalls ein Problem.

Leider wissen Sie nur, ob sie noch funktionieren, wenn Sie sie einschalten, aber jedes Mal, wenn Sie sie einschalten, erhöhen Sie die Wahrscheinlichkeit, dass sie beim nächsten Mal nicht funktionieren.

Vielleicht ist es Ihnen möglich?

LSemi gibt eine gute Liste der Probleme, ist aber möglicherweise zu pessimistisch mit "Sie können nicht".

Die meisten Probleme können behoben werden, indem das Gerät bis nahe an den absoluten Nullpunkt heruntergekühlt wird. Im Physikerjargon werden die Zerfallsprozesse thermisch aktiviert. Die Frage ist, ob Sie ein elektronisches Gerät auf diese Temperatur bringen können, ohne irreparable Schäden beim Abkühlen oder Auftauen zu verursachen (genau das gleiche Problem wie beim Kryoschlaf für Menschen in Sublicht-Raumschiffen).

Elektronik ist im Allgemeinen härter als Biologie.

Die offensichtliche Ausnahme sind Daten, die als Elektronenpakete in Flash-Speichern und ähnlichem gespeichert sind. Es ist darauf angewiesen, dass es regelmäßig eingeschaltet wird, damit es im ausgeschalteten Zustand nach Bitfäule suchen und diese reparieren kann. Die Ladung wird aufgrund thermischer Effekte nahe dem absoluten Nullpunkt nicht entweichen, ist jedoch immer noch der Beschädigung durch Strahlung wie kosmische Strahlung ausgesetzt. Diese häufen sich mit der Zeit an und erreichen einen Punkt, an dem die Daten nach dem Auftauen unwiederbringlich beschädigt sind.

Einige Elektrolytkondensatoren enthalten eine Elektrolytpaste auf Wasserbasis. Wenn sich dieser beim Gefrieren ausdehnt, wird der Kondensator zerstört. Die meisten Qualitäts-Motherboards werben heutzutage mit Feststoffkondensatoren, die möglicherweise besser einfrierbar sind. Die großen Kondensatoren in Netzteilen sind jedoch nicht von dieser Art. Elektrolyte in Batterien, ähnliche Fragen.

Ich würde vermuten, dass Sie Motherboards, Prozessoren, SSDs und wahrscheinlich Displays und Festplatten kryo-einfrieren und auftauen können (sie können weit unter den Gefrierpunkt fallen, ohne zerstört zu werden, sehen Sie sich die Mindestlagertemperaturen an, die für HDs in Militärqualität angegeben sind). Mineralölschmiermittel dehnen sich beim Einfrieren nicht aus. Bei Flüssigkristallen in Displays würde ich hoffen, dass ein dünner Flüssigkeitsfilm in einem etwas flexiblen Behälter (auf den Bildschirm stoßen!) OK gefrieren würde.

Gefrier-Tau-Wechsel neigen dazu, Lötverbindungen zu versagen, aber hier sprechen wir nur über ein großes Einfrieren und ein Auftauen. Das häufige Aufheizen und Abkühlen eines Computers, der täglich ein- und ausgeschaltet wird, ist wahrscheinlich schädlicher.

Ein Museum könnte durchaus mehrere Exemplare jedes Objekts kaufen, das es bewahren möchte. Eine für die Anzeige, die innerhalb von Jahrzehnten funktionsunfähig werden würde. Andere für die Kryokonservierung, damit mindestens eine von jeder Komponente eine gute Überlebenschance hat. Netzteile und Batterien haben eine einfache Spezifikation (erforderliche Spannungen und Ströme, ATX oder ähnliche Logik des Netzschalters). Solange die technologische Zivilisation fortbesteht, besteht die einfachste Antwort auf die Erhaltung darin, ein Netzteil zu dem Zeitpunkt zu rekonstruieren, zu dem man es auftauen und einschalten wollte die erhaltene Technik. Wenn die Zivilisation versagt, versagt auch die Kryokonservierung.

Übrigens: Das klingt nach einer lustigen Recherche für alle, die Zugang zu einem Gefrierschrank mit sehr niedriger Temperatur oder viel flüssigem Stickstoff haben.

Elektrolytkondensatoren werden immer noch in Stromversorgungen und Stromfilterschaltungen verwendet. Elektrolyte sind nach wie vor die ersten Wahl für Kondensatoren mit großen Kapazitäten.
Das Problem beim Gefrieren ist die unterschiedliche Wärmeausdehnung. Wenn Sie bis zum absoluten Nullpunkt hinuntergehen, werden Sie wahrscheinlich Dinge wie abblätternde Spuren von Leiterplatten und splitternde integrierte Schaltungspakete sehen. Außerdem wird Kunststoff so spröde, dass er bei Berührung zerbricht, und jeder Klebstoff verliert seine Hafteigenschaften. Sehen Sie sich Videos von Leuten an, die Dinge in flüssigen Stickstoff stecken, um weitere Beispiele für die Probleme zu finden, mit denen Sie konfrontiert werden.
@Mark - Ich bin mir der Versprödung bewusst, aber wenn man etwas zur Konservierung einfriert, wird es erst nach dem Auftauen geschockt oder gebogen, sodass es nicht bricht. Differenzielle Expansion - Sie mögen Recht haben, aber auf der anderen Seite haben Leute, die bedeutungslose Übertaktungsrekorde behaupten, erfolgreich CPUs mit flüssigem Stickstoff gekühlt. Wie gesagt, Experimentieren macht Spaß.

Wie @Dave sagt, ist es für Archivierungszwecke sinnvoll, das physische Objekt von seiner Funktionalität zu trennen.

Originalmanuskripte von Shakespeare-Stücken existieren immer noch in Bibliotheken, aber sie sind äußerst zerbrechlich und für ihren ursprünglichen Zweck im Wesentlichen unbrauchbar – wenn ein Schauspieler versuchen würde, eine mit Eselsohren versehene Kopie in seinem Wams zusammengerollt aufzubewahren, würde sie vor der ersten Probe zu Staub zerfallen. Aber der Text dieser Stücke ist perfekt erhalten, und eine moderne Kopie funktioniert genauso.

Ein iPad ist ähnlich. Wenn Sie die Batterie und alle großen Kondensatoren herausnehmen würden, hätten Sie eine perfekte Aufzeichnung dessen, wie es sich physisch anfühlt, einen zu halten, aber um zu wissen, wie es funktioniert, wären Sie mit einer Kopie des Quellcodes viel besser dran. Denken Sie daran, dass die Elektronik auch in rein digitaler Form existieren wird (das Verilog / VHDL / usw., das zum Entwerfen der Komponenten und Leiterplatten verwendet wird), was, wenn überhaupt, eine genauere Aufzeichnung dessen ist, wie es funktionieren soll, als die tatsächlich hergestellte Artikel.

Man könnte sagen, dass eine Simulation nicht „das eigentliche Erlebnis“ ist, aber alles in einem Museum ist sowieso von seinem ursprünglichen Kontext getrennt – wenn Sie in 500 Jahren ein funktionierendes iPhone hätten, würden Sie immer noch kein authentisches Erlebnis haben, wenn Sie es nicht wären simulierte ein 4G-Netzwerk und Twitter und Facebook und alle ihre lebenden Benutzer. Allein der Akt, etwas in einem Museum aufzubewahren, verwandelt es in etwas anderes.

Das Gleiche gilt für die Erhaltung der Technologie durch ein zukünftiges dunkles Zeitalter – ein funktionierendes iPad nützt nicht viel, aber eine Beschreibung seiner Funktionsweise könnte viel nützlicher sein.

Wie wäre es mit einer Alternative? Anstatt das physische Gerät zu speichern, speichern Sie die Entwürfe des Geräts und aller seiner Komponenten. Wenn Sie einen Arbeitsgegenstand benötigen, stellen Sie ihn her. Das ist tatsächlich möglich, wenn auch nicht einfach. Es gibt drei wesentliche Herausforderungen.

  1. Während alles, was Sie speichern, Daten sind, hat das Speichern von Daten über lange Zeiträume seine Herausforderungen. Das grundlegende Verfahren zum häufigen Erstellen von Kopien sollte problemlos funktionieren.

  2. Die Herstellung elektronischer Geräte umfasst heute eine Reihe großer, teurer Fabriken. Sie in der Zukunft herzustellen, kann sehr teuer sein, aber es könnte billiger sein. Und es ist möglich, mit neueren Techniken etwas mit denselben elektrischen oder logischen Eigenschaften zu erstellen.

  3. Das Sammeln der Daten, die Sie speichern möchten, ist viel schwieriger, als einfach das Gadget in die Hände zu bekommen. Sie müssten alle beteiligten Hersteller davon überzeugen, sich von Informationen zu trennen, die sie für äußerst wertvoll halten.

Es ist also vielleicht nicht praktikabel , aber zumindest nicht unmöglich .

Ich denke, es wäre sinnvoll, die Software und die elektronische Funktion von der mechanischen Interaktion zu trennen. Das heißt, Sie könnten Museumsbesucher tote oder unbrauchbare iPads halten und damit spielen lassen und separat mit einer virtuellen Maschine auf einem Touchscreen interagieren, wenn sie diese „benutzen“ wollten. Dies ist heute mehr oder weniger der Fall, da ich mehrere Websites mit alten Betriebssystemen gesehen habe, auf denen Sie die Freuden von Windows 95 oder 3.1 noch einmal erleben können.

"Oh, Mama, Mumm, Mama, kann ich mich mit Windows 95 verbinden?" „Nein, Liebes, ich würde es vorziehen, wenn du die Ausstellung „Selbstverstümmelung durch Körperpiercing“ ausprobierst, die viel weniger traumatisch ist.“

Virtuelle Realität

Zusätzlich zur (gut geschriebenen) Antwort "Sie können nicht":

Wenn es nicht möglich ist, die Hardware für diese Zeit in brauchbarem Zustand zu halten, könnten Sie versuchen, die Software zu speichern und Emulatoren für die Hardware zu schreiben. Sie könnten die (nicht funktionierende) Hardware im Museum präsentieren und einige moderne Computer mit Emulatoren für die alte Software haben. Du wirst den Emulatorpark von Zeit zu Zeit aktualisieren müssen und vielleicht brauchst du einen Emulator, um die 2400er Software zum Laufen zu bringen, den für die 2300er Software und so weiter, bis du deine 1983er IBM PC Software auf dem Mega-Quantum zum Laufen bringst -Computer-Großrechner von 2495.

Fügen Sie nun Virtual Reality hinzu. Sie werden nicht einfach einen Emulator verwenden, sondern eine VR-Simulation. In diesem Fall ist es am besten, die gesamte Software auf das modernste VR-Simulationssystem zu aktualisieren (möglichst automatisch).

Wenn Sie dies tun, haben Sie keine Probleme mit der Verschlechterung der Hardware, müssen aber trotzdem alle VRs auf dem neuesten Stand halten. Und Sie müssen ein VR-Modell Ihres IBM-PCs von 1983 haben, um Ihre IBM-PC-Software auszuführen.

Was alle anderen über den Ausfall bestimmter Komponenten sagen, ist meines Wissens richtig. Das heißt, anstatt ein neutrales Gas zu verwenden, könnten Sie erwägen, das zu lagernde Gerät in Öl einzutauchen. Wählen Sie Ihr Öl, das den Kunststoff nicht verletzt. Derzeit werden einige Geräte so gebaut, dass sie mit in Mineralöl getauchten Leiterplatten verwendet werden können, selbst wenn das Gerät verwendet wird.

Für das, was Sie tun, hat Öl gegenüber einem neutralen Gas den Vorteil, dass ein Ölbad dazu beiträgt, Schäden durch undichte Komponenten zu begrenzen.

Der wichtigste Punkt ist, dass Sie ein bisschen Arbeit haben würden, um ein Ipad zu reinigen, um es zu verwenden, aber das wäre wahr, egal wie Sie es aufbewahrt haben.

Ich glaube, all die "Nein, das geht nicht"-Antworten berücksichtigen einfach nicht die Frage, die Sie stellen - was getan werden kann, um sie zu bewahren. Sie alle erwähnen leicht vermeidbare Dinge wie Korrosion und Batterien. (Mit dem Hinweis, dass Sie die Batterien nicht schonen können, dies jedoch in einer Museumsumgebung kein Problem sein sollte.)

So erhalten Sie ein iPad für die Zukunft:

  1. Beginnen Sie mit einem brandneuen iPad – ohne bereits vorhandene Abnutzung, Risse oder Korrosion
  2. Nehmen Sie die Batterien heraus und werfen Sie sie weg. Wir werden später bessere Batterien haben.
  3. Entladen Sie alle Kondensatoren.
  4. Stellen Sie es in eine Vitrine mit
    1. UV- und elektromagnetischer Schutz
    2. Der gesamte Sauerstoff wurde durch etwas Inertgas ersetzt.
    3. Keine Feuchtigkeit (Könnte mit Nr. 2 kostenlos sein, wenn Sie gute Arbeit leisten)
  5. Ich würde empfehlen, 3 davon auf diese Weise aufzubewahren, nur für den Fall

Mit diesen Vorsichtsmaßnahmen bin ich sicher, dass Sie am Ende von 500 Jahren mindestens 1 und wahrscheinlich 3 funktionierende iPads haben würden – und wenn sie einmal wieder mit Strom versorgt werden, würden sie wahrscheinlich jahrelang funktionieren.

Ich glaube nicht, dass das Zeug mit niedriger Temperatur erforderlich oder nützlich ist ... es ist Sauerstoff, der alles zersetzt, entfernen Sie das und sogar eine Scheibe Fleisch wird jahrelang dort sitzen und nicht verfallen.

Dies ignoriert die Tatsache, dass der Flash-Speicher des iPad aufgrund von Ladungslecks leer wird. Ziehen Sie es heraus, stecken Sie es ein, und es wird da sitzen und nichts tun, vorausgesetzt, Sie haben keine explodierenden Kondensatoren.
Möglicherweise müssen Sie ein Betriebssystem booten. Sollte nicht allzu schlimm sein. Ich weiß nicht, warum sich die Kondensatoren ändern würden?
Elektrolytkondensatoren neigen dazu, mit der Zeit ihren Elektrolyten zu verlieren, und wenn sie nicht verwendet werden, neigen sie dazu, die schützende Oxidbeschichtung auf den Platten zu verlieren. Beide Bedingungen sind eine gute Möglichkeit, einen Kondensator in einen Kurzschluss zu verwandeln.