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.
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.
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.
volatile plasticizers
? Lese ich das richtig? Ich hatte den Eindruck, dass flüchtige Substanzen selbst bei Raumtemperatur leicht verdunsten.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.
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.
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.
Zerlegen Sie das Gerät Stück für Stück und schauen Sie sich an, was zu seiner Erhaltung erforderlich wäre:
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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:
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.
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