Cómo un padre de Silicon Valley diseñó la próxima generación de mascarillas

May 30, 2023

¿Recuerdas cuando todos experimentaban con diferentes tipos de diseños de mascarillas de tela en 2020? Para muchos, la frustración de usar máscaras podría compensarse con las formas creativas en que se desplegaron decorativamente las máscaras de tela.

A medida que avanzaba la pandemia, surgieron nuevas variantes del SARS-CoV-2 y aprendimos más sobre cómo se propagó este nuevo virus. Las máscaras de tela simplemente no fueron suficientes, por lo que muchas personas pasaron a usar máscaras quirúrgicas. Pero pronto quedó claro que tampoco eran tan efectivos. En un mundo que cambió permanentemente por la aparición de la variante Omicron asombrosamente infecciosa, las máscaras N95 bien ajustadas se convirtieron en la única opción real para aquellos que buscan una buena protección contra este virus transmitido por el aire.

Ahora es 2022, y se le puede perdonar que se detenga un momento antes de hacer un pedido de otra caja de máscaras desechables N95. Tiene que haber una manera más eficiente. Este virus no va a desaparecer repentinamente, entonces, ¿el futuro será un ciclo interminable de comprar y deshacerse de máscaras desechables?

El problema de la acumulación de desechos de las máscaras desechables es nada menos que catastrófico. No solo se desechan cientos de millones de máscaras faciales todos los días, sino que las fibras de plástico en las máscaras se suman a un aterrador problema de microplásticos. Un estudio reciente encontró que las máscaras pueden filtrar plásticos fácilmente en las vías fluviales.

La solución parece simple: máscaras faciales reutilizables. Y ya existen. Se conocen como respiradores elastoméricos, y la mayoría de nosotros probablemente estemos familiarizados con su estética de máscara de gas de dos cámaras. Ciertamente no se ven elegantes y nunca han despegado en contextos de atención médica.

Pero los respiradores elastoméricos tradicionales se ven así debido a limitaciones tecnológicas fundamentales. Para hacer un respirador con una filtración del 95 al 99 %, necesita un área de superficie bastante grande. Cada vez que inhala, todo el aire que ingresa debe pasar a través de un filtro grueso, por lo que cuanto mayor sea el área de la superficie, menos se sentirá el usuario como si estuviera tratando de pasar cada respiración a través de un paño grueso.

Esto es exactamente lo que el creador de Flo Mask, Kevin Ngo, se preguntó en 2018. Los devastadores incendios forestales de ese año llevaron a que su vecindario en el Área de la Bahía de San Francisco se cubriera de humo tóxico durante varias semanas. Rápidamente conectó un N95 pero luchó por encontrar algo que funcionara bien para sus hijos.

"Y ahí fue cuando dije, 'sabes qué, tiene que haber una solución, hago productos para ganarme la vida, voy a encontrar la mejor máscara que hagan para niños'", explica Ngo en una entrevista con Nuevo Atlas. "Debido a que estoy usando un N95 para ir al trabajo, y si ya tengo dolores de cabeza, mis ojos están ardiendo y llorosos por todo el humo de los incendios forestales, solo puedo imaginar lo que, ya sabes, un niño de jardín de infantes o de tercer grado se siente en el tiempo."

Ngo es tu clásico geek de Silicon Valley. Durante la mayor parte de los 20 años, ha trabajado en el desarrollo de productos para todos, desde Logitech hasta Motorola. Actualmente trabaja en Google, y después de una noche frustrante en 2018 buscando en Internet una buena máscara para niños, se dio cuenta de que lo que necesitaba simplemente no existía.

Entonces, ¿qué hace un técnico de Silicon Valley cuando se da cuenta de que lo que necesita no existe? Consigue un montón de amigos, todos diseñadores de productos galardonados, y dedica dos años a desarrollar la mejor máscara para niños que puedan imaginar. Ngo pidió favores de todo el mundo de la tecnología mientras jugaba con los diseños de una máscara para niños. En cada paso del camino, se encontró con otros padres dispuestos a ayudar para que esto se hiciera realidad, desde disputar el uso de fin de semana de uno de los escáneres 3D más avanzados del mundo para escanear docenas de caras de niños, hasta aprovechar el conocimiento de moldes de silicona de los diseñadores. en el equipo familiarizado con productos comerciales populares.

La pandemia golpeó justo cuando Ngo estaba al final del desarrollo de su primera Flo Mask para niños. A fines de 2020, la máscara Flo para niños salió, pero el mundo de las máscaras pandémicas aún no se había puesto al día con Ngo. Sus máscaras elastoméricas perfectamente selladas parecían exageradas en un mundo que jugaba con telas y máscaras quirúrgicas.

Con el paso del tiempo, creció la demanda de una versión para adultos de Flo Mask. El problema era que una máscara para adultos es un desafío de diseño mucho más complicado. Los rostros de los niños son relativamente uniformes, por lo que acercarse a un diseño único para todos no fue demasiado difícil. Además, se necesitarían nuevos tipos de filtros para que las máscaras para adultos superen el 95 % de eficiencia que esperan las personas que actualmente usan máscaras N95.

El gran momento de eureka, según Ngo, llegó cuando supo que se había desarrollado un material de filtro de próxima generación a fines de 2019. Inicialmente, el material solo estaba siendo utilizado por el Departamento de Defensa, pero debido a una confluencia aleatoria de eventos, Ngo consiguió sus manos en una carga y se dispuso a probar su eficacia.

Los resultados fueron el cambio de juego que necesitaba para crear la máscara para adultos. Las pruebas del material revelaron que tenía la capacidad de filtrar con un 99 % de eficiencia en un área de superficie diminuta mientras mantenía una transpirabilidad extraordinaria.

"Entonces, si piensa en la ciencia de las máscaras, la máquina [que prueba la eficiencia del filtro] usa un área de superficie de 100 centímetros cuadrados", explicó Ngo. "Para llegar a N95, las máscaras que prueban cubren casi 100 centímetros cuadrados. Por lo tanto, el área de superficie de filtración se correlaciona con qué tan alta es la eficiencia. Obtiene alrededor del 95 %, o más, a 100 centímetros cuadrados. El filtro para máscara de flujo , mide 57 centímetros cuadrados, es decir, casi la mitad del tamaño, pero seguimos obteniendo un 99 % de filtración, con una transpirabilidad equivalente a la de un N95, si no mejor. Así que esto es algo del siguiente nivel. Y así es como podemos lograr lo que hemos logrado".

El otro gran desafío para diseñar la Flo adulta residía en tratar de adaptarse a la amplitud de las formas de los rostros de los adultos. Una vez más, el equipo analizó una gran cantidad de escaneos faciales en 3D y se le ocurrieron dos iteraciones de diseño basadas en el tamaño del puente nasal: un tamaño bajo a mediano para personas con ascendencia asiática y africana, y un tamaño medio a alto para los europeos. descendencia.

Ngo calculado entre estos dos tamaños, alrededor del 90% de todos los adultos deben ser acomodados por Flo Mask. Pero ahora que la máscara está disponible en el mundo real, resulta que el 90% fue una subestimación.

"Tenemos una tasa de éxito del 98 %, lo cual es bastante fenomenal", explicó Ngo, luego de que la compañía haya estado enviando máscaras a los clientes durante algunos meses. "Teniendo en cuenta que sentimos que, ya sabes, podríamos obtener nueve de cada 10 usuarios en nuestra máscara, de los usuarios que han comprado estamos obteniendo el 98%, lo cual es bastante espectacular".

En total, la máscara pasó por al menos una docena de iteraciones de diseño antes de decidirse por la versión final. Desde un minucioso trabajo para colocar perfectamente una hendidura de vidrio en el molde de silicona, hasta encontrar la manera óptima de colocar los filtros sobre la máscara, la atención al detalle en Flo Mask es impresionante.

Sin embargo, aún quedan desafíos por delante, particularmente en la navegación por la lenta burocracia de la certificación N95. Para que una máscara como esta se certifique formalmente como N95 o superior en los Estados Unidos, debe pasar por una organización llamada NIOSH (Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional), que Ngo dijo que puede llevar algún tiempo.

Pero Flo Mask ha sido seleccionada para ser finalista en un Mask Innovation Moonshot Challenge, encabezado por varias agencias gubernamentales de EE. UU., Incluidas NIOSH, BARDA (Autoridad de Investigación y Desarrollo Biomédico Avanzado) y NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tecnología).

En un espíritu de absoluta transparencia, Ngo no afirma que Flo Mask sea equivalente a un N95 autorizado. Sin embargo, como parte del Mask Innovation Challenge, Flo Mask ha pasado por el protocolo de prueba de NIOSH y esos resultados se han publicado en YouTube.

Probar la Flo Mask por primera vez fue una experiencia bastante reveladora. Después de luchar durante meses con mascarillas desechables N95 que no ajustaban bien, ajustadas e incómodas, la junta de silicona de Flo creó instantáneamente un sello sorprendentemente bueno. El filtro era fácil de respirar y mi voz no se amortiguaba en absoluto al hablar a través de él.

El único aspecto ligeramente inusual fue la forma en que la máscara está diseñada para sentarse sobre mi barbilla. Dos años de usar varias máscaras que se colocan debajo de mi barbilla significaron que ciertamente me llevó unos minutos adaptarme a la forma única en que Flo Mask se sienta en la cara.

Después de unos días de usar Flo Mask, me quedé con una gran pregunta: ¿Por qué no se usan mucho este tipo de respiradores elastoméricos? Claro, las imponentes cualidades de los respiradores de dos cámaras más antiguos pueden haber presentado una estética desfavorable para los entornos de atención médica en el pasado, pero eso ya no es un problema.

Una investigación reciente del New York Times sobre las máscaras elastoméricas tuvo un investigador importante que describió la falta de adopción en contextos de atención médica como desconcertante. Emily Haas, una científica que trabaja para NIOSH, sugirió que el mayor desafío en la transición de los hospitales de N95 desechables a respiradores reutilizables es cultural. Estos entornos de atención médica han utilizado durante décadas máscaras desechables y cambiar esa norma requerirá trabajo.

"Ha habido tanta investigación en los últimos 10 años que realmente ha apoyado a los elastómeros, por lo que, de alguna manera, el problema en este momento es cultural", dijo Haas. "A nadie le gusta el cambio, y la introducción de un sistema completamente nuevo de protección respiratoria puede ser un trabajo pesado".

El Mask Innovation Challenge, liderado por el gobierno de EE. UU., parece ser parte de un intento de cambiar estos viejos comportamientos. Y Flo Mask es sin duda uno de los finalistas del Desafío con el potencial de cambiar radicalmente la forma en que pensamos sobre las máscaras.

Pero en este momento, Flo Mask sigue siendo un trabajo de amor para Ngo. Hablando con New Atlas a las 10 p. m. entre semana, después de un día de trabajo en Google y una noche con sus hijos, está claro que los años de trabajo invertidos en Flo Mask se han hecho en su tiempo libre con miles de dólares de personal. ahorros en la línea. Y hasta ahora, el negocio todavía está a cargo principalmente de él, respondiendo a los correos electrónicos de los clientes a medianoche, entre la vida familiar y el trabajo diario.

Diseñando mi @flo_mask y gafas de seguridad arcoíris con un tema #MassEffectAndromeda para #comiccon2022 pic.twitter.com/A5cynZGSie

Hoy, al probar el @flo_mask Pro:☑️ Usé el filtro diario e inhalar se siente bien. Sin olores extraños a plástico. Se siente bastante fresco por debajo sin fugas de aire al exhalar.☑️ A diferencia de los N95, no se suelta al hablar. ¡El barbijo es gratis!1/🧵 #COVIDisAirborne #CovidIsNotOver pic.twitter.com/cpPzILecZp

Ngo está justificadamente orgulloso de lo que ha creado, y para un producto que ingresó al mundo sin mercadeo, está aumentando lentamente a través del boca a boca a medida que los canales de las redes sociales se iluminan con flujos constantes de informes positivos de los usuarios. Desplazarse por la cuenta de Twitter de Flo ofrece un torrente de personas que comparten imágenes de sí mismos con orgullo usando la máscara después de descubrir de alguna manera sobre Flo.

"No pretendo saberlo todo, pero he aprendido mucho [mientras desarrollaba Flo Mask]", dijo Ngo. "Y siento que esta es sin duda la mejor máscara que nadie haya hecho jamás. Porque estamos tomando estos enormes elastómeros de respiradores que han visto durante décadas, y los hemos llevado a un tamaño inaudito, con el mismo nivel de protección o casi equivalente. Y, ya sabes, es un poco extraño que algunos técnicos a los que les encanta hacer productos hayan construido la mejor máscara del mundo".