Już wkrótce: Bardziej oddychające, wygodniejsze maski na twarz

Kathleen Doheny

12 lipca 2022 - Siedząc przy swoim biurku w Sea Girt, NJ, John Schwind chętnie demonstruje swoją ReadiMask 365. Trzyma w ręku coś, co wygląda jak biały arkusz papieru do notatek, odkleja ochronną wkładkę i przykłada maskę najpierw do nosa. Przesuwa palcami po twarzy, policzkach i brodzie, uszczelniając maskę, a następnie demonstrując, jak łatwo jest mówić z nią na miejscu.

Klej medyczny maski przylega bezpośrednio do twarzy, nie powodując odparzeń, powiedział. Nie przepuszcza powietrza i nie zaparowuje okularów. Jest bez paska, więc nie uszkodzi jego uszu ani nie sprawi, że będą one wystawać.

Tej jesieni Schwind, dyrektor generalny firmy Global Safety First, ma nadzieję zabrać do domu 150 000 dolarów jako jeden z dwóch głównych zwycięzców federalnego Mask Innovation Challenge. Udało mu się dostać do pierwszej dziesiątki, ale zdaje sobie sprawę, że nadal ma tonę konkurencji.

Po rozpoczęciu konkursu pod koniec 2021 roku otrzymano prawie 1500 zgłoszeń, mówi dr Kumiko Lippold, naukowiec zajmujący się zdrowiem i kierownik konkursu Mask Innovation Challenge. Wyzwanie jest prowadzone przez Lippold i innych w Division of Research, Innovation, and Ventures (DRIVe), który jest częścią Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA) w U.S. Department of Health and Human Services.

Podobnie jak reszta z nas, Lippold wie, że maski rozpaczliwie potrzebują zmiany. Celem konkursu jest zainspirowanie i zaprojektowanie masek, które są wygodne, nawet przy długim noszeniu, i które zapewniają doskonałą ochronę. Celem jest nie tylko przetrwanie obecnej pandemii, ale także przyszłych pandemii i innych sytuacji kryzysowych dotyczących zdrowia publicznego. "Skupiamy się na budowaniu masek na wypadek następnej pandemii, następnych pożarów" - mówi.

Projekt jest partnerstwem DRIVe firmy BARDA, Narodowego Instytutu Bezpieczeństwa i Zdrowia w Pracy (NIOSH) oraz Narodowego Instytutu Standardów i Technologii (NIST).

Chociaż NIOSH jest partnerem w wyzwaniu i przekazuje informacje zwrotne twórcom masek, "wyzwanie dotyczące masek jest całkowicie oddzielone od procesu zatwierdzania przez NIOSH" - mówi Lippold. Firmy mogą później samodzielnie ubiegać się o zatwierdzenie przez NIOSH, jeśli sobie tego życzą. Agencja ta certyfikuje wyłącznie maski i respiratory.

Zapowiedź przyszłych masek

"Widzieliśmy kilka naprawdę niesamowitych rzeczy" - powiedziała Lippold o nowych projektach. Nie chciała faworyzować, więc przedstawiła przegląd innowacji. Niektóre projekty mają przezroczyste materiały lub częściowo przezroczyste materiały, dzięki czemu można odczytać mimikę twarzy. "Widzieliśmy również naprawdę wyjątkowe materiały bio, które pochodzą z produktów naturalnych. W niektórych widzieliśmy czujniki".

Jeden model maski ma fałdy origami, które zwiększają ogólną powierzchnię i obszar oddychania. Niektóre maski drukowane w 3D obiecują indywidualne dopasowanie i biorą pod uwagę, czy mostek nosowy danej osoby jest niski czy wysoki.

And the Finalists Are ...

ReadiMask 365: "Mogę to nosić przez cały dzień" - powiedział Schwind o swoim nowym projekcie. Posiada filtr z nano włókien i jest elastyczny. Oprócz tego w wyzwaniu BARDA, firma ma inne ReadiMaski na rynku. "Najważniejszą rzeczą jest komfort", mówi. "Na drugim miejscu jest ochrona. Jeśli nie czują, że mają dobre uszczelnienie, użytkownicy nie mają zaufania do maski."

Oferuje różne rozmiary ReadiMask, od małych rozmiarów przeznaczonych dla kobiet o mniejszych twarzach do ekstra dużych, "dla linemenów NFL".

ClearMask: "Jesteśmy oryginalną przezroczystą maską", mówi Aaron Hsu, dyrektor generalny i współzałożyciel ClearMask w Baltimore. Firma rozpoczęła działalność w 2017 roku, a przezroczysty projekt został zainspirowany przez współzałożyciela firmy, który jest głuchy. Miała zaplanowaną operację, a jej tłumacz języka migowego nie pojawił się, pozostawiając ją, by próbowała porozumieć się na sali operacyjnej z zamaskowanymi pracownikami służby zdrowia. Nie było wtedy dostępnych przezroczystych masek, mówi Hsu.

"Możliwość współpracy z BARDA i uzyskanie ich mądrości jest bezcenne", mówi.

Hsu uważa, że maski są tutaj, aby pozostać, przynajmniej dla niektórych. "Myślę, że pewien procent populacji będzie nadal je nosić, niezależnie od tego". Przewiduje, że ustawienia opieki zdrowotnej staną się bardziej rygorystyczne w kwestii noszenia masek.

"Już teraz, kiedy nawet wchodzisz do szpitala, możesz być zobowiązany do noszenia maski", mówi, nawet jako gość. Maski jego firmy są łatwe do dopasowania i zabezpieczone wokół głowy, więc uszy nie bolą" - mówi.

4C Air: Przezroczysta maska BreSafe jest półprzezroczysta i wykonana z nanomateriału, który zapewnia wysoki poziom filtracji i oddychalności przy zachowaniu pewnej przejrzystości.

Air99: Oparta na zasadach origami, maska Arigami ma poprawić dopasowanie, oddychalność i estetykę nad istniejącymi maskami. "Airgami pasuje lepiej, działa lepiej i wygląda lepiej" - mówi Min Xiao, rzecznik firmy. "Nie spadnie z nosa ani nie zapadnie się na usta, a okulary mniej zaparowują, mówi. Głosy są mniej stłumione". Jest to również wielokrotnego użytku, płukania i może być dezynfekowane termicznie, ona powiedzieć s. To poszedł na rynku w listopadzie, 2020.

Air Flo Labs: Flo Mask Pro, podobnie jak inne projekty firmy, przeprowadził ponad 100 skanów twarzy 3D w wielu grupach etnicznych, aby wyprodukować lepsze dopasowanie, mówi Kevin Ngo, jego twórca. W przypadku masek dla dorosłych, oferowane są dwa rozmiary mostka nosowego. A użytkownicy mogą wybrać Pro Filter, z 99% filtracją, lub Everyday, który ma być znacznie bardziej oddychający niż inne maski. "Nasza silikonowa uszczelka jest niezwykle miękka i delikatna dla skóry" - mówi Ngo. "Ponadto oferujemy wcięcia na okulary, które zapobiegają zamgleniu". Firma rozpoczęła wysyłkę w maju; kilka tysięcy masek jest teraz w użyciu, powiedział Ngo.

Uniwersytet Georgetown: Inteligentna maska tego zespołu wykonana jest z metalowych pianek, które można czyścić i ponownie wykorzystać.

Levi Strauss & Co.: Forma maski może być wykonana przez każdą podstawową fabrykę odzieży. Ma na celu aktywację łańcucha dostaw odzieży jako kolejnego źródła tanich, wysokowydajnych masek.

Matregenix: Maska ta, wykonana z przezroczystego nanowłókna, pozwala na łatwiejszą komunikację przy jednoczesnej wysokiej filtracji.

SEAL Lab: Maska SINEW to skrót od Smart, Individualized, Near-Face, Extended Wear. W masce zastosowano technologię pozwalającą przezwyciężyć wady tradycyjnych półmasek, przy zachowaniu tego samego stopnia ochrony. Nie ma ona kontaktu ze skórą twarzy użytkownika.

StaySafeNow: Zespół z Uniwersytetu Harvarda opracował Crystal Guard, przezroczystą maskę wielokrotnego użytku w korzystnej cenie. Jej twórcy twierdzą, że ma być ona szczególnie przydatna pracownikom fizycznym, nauczycielom i innym osobom, które muszą się komunikować, aby wykonywać swoją pracę.

Bye-Bye N95?

"Z naszej perspektywy, naszym celem nie było zastąpienie maski N95" - mówi Lippold. Maski N95, które są certyfikowane przez NIOSH, są cenne i chronią ludzi w miejscach wysokiego ryzyka. "W przypadku wyzwania związanego z maskami naszym celem było naprawdę zapewnienie społeczeństwu porównywalnej alternatywy, która naprawdę spełnia ich specyficzny poziom ryzyka". Praca w środowisku opieki zdrowotnej niesie inne ryzyko, mówi, niż pójście do sklepu spożywczego.

"Powszechną skargą na N95 jest to, że są one bardzo niewygodne". Jest to główna bariera w przestrzeganiu przepisów, "a my chcieliśmy zająć się tą luką. Nie porównywaliśmy bezpośrednio [zgłoszonych produktów] z N95" - mówi, choć ich testy były podobne do tych prowadzonych przez NIOSH. Wielu finalistów zapowiedziało, że będzie dążyć do zatwierdzenia przez NIOSH.

Tymczasem niektóre z masek finalistów są w sprzedaży. Na przykład firma Air Flo Labs wystawiła na sprzedaż online swoją maskę Flo Mask Pro, zaznaczając, że BARDA zezwoliła jej na ujawnienie wyników testów przeprowadzonych przez NIOSH i NIST.

Od 1500 do 10

W pierwszej fazie wyzwania, mówi Lippold, "celem było zaangażowanie jak najszerszej publiczności." Przy drugiej fazie poprzeczka została ustawiona nieco wyżej. Zamiast zgłaszać pomysły na papierze, firmy musiały przedstawić prototypy do testów laboratoryjnych. "Otrzymaliśmy około 80 zgłoszeń" - mówi.

Z tych 80 wyłoniono 10 finalistów. Zespoły wysłały prototypy, a eksperci, w tym z NIOSH i NIST, ocenili je, czasem oglądając wiele egzemplarzy masek. Eksperci zwracali uwagę na to, jak dobrze maski filtrują powietrze, jak bardzo są oddychające i na inne dane. Po przekazaniu informacji zwrotnej firmom produkującym maski, weszły one w okres przeprojektowania. "Naukowcy mogą wziąć te dane i w zasadzie ulepszyć te prototypy" - mówi Lippold.

Ostateczna runda testów będzie we wrześniu, a zwycięzcy zostaną ogłoszeni jesienią. Szansa pozwoliła firmom na to, aby ich produkty przeszły przez testy, których w innym przypadku nie byłyby w stanie uzyskać, mówi.