Comment un père de la Silicon Valley a conçu la prochaine génération de masques faciaux

May 30, 2023

Vous vous souvenez quand tout le monde expérimentait différents types de masques en tissu en 2020 ? Pour beaucoup, la frustration liée au port du masque pourrait être compensée par la manière créative dont les masques en tissu ont été déployés de manière décorative.

Au fur et à mesure que la pandémie avançait, de nouvelles variantes du SRAS-CoV-2 sont apparues et nous en avons appris davantage sur la propagation de ce nouveau virus. Les masques en tissu ne suffisaient tout simplement pas, de sorte que de nombreuses personnes se sont tournées vers l'utilisation de masques chirurgicaux. Mais bientôt, il est devenu clair qu'ils n'étaient pas non plus aussi efficaces. Dans un monde changé en permanence par l'émergence de la variante incroyablement infectieuse d'Omicron, les masques N95 bien ajustés sont devenus la seule véritable option pour ceux qui recherchent une bonne protection contre ce virus aéroporté.

Nous sommes maintenant en 2022, et vous pourriez être pardonné de vous arrêter un instant avant de passer une commande pour une autre boîte de masques jetables N95. Il doit y avoir un moyen plus efficace. Ce virus ne va pas disparaître soudainement, alors l'avenir sera-t-il un cycle sans fin d'achat et de dumping de masques jetables ?

Le problème de l'accumulation de déchets des masques jetables est tout simplement catastrophique. Non seulement des centaines de millions de masques faciaux sont jetés chaque jour, mais les fibres plastiques des masques aggravent un problème de microplastique effrayant. Une étude récente a révélé que les masques peuvent facilement lixivier des plastiques dans les cours d'eau.

La solution semble simple : des masques réutilisables. Et ils existent déjà. Ils sont connus sous le nom de respirateurs en élastomère, et la plupart d'entre nous connaissent probablement l'esthétique de leur masque à gaz à deux chambres. Ils n'ont certainement pas l'air élégants et n'ont jamais vraiment décollé dans les contextes de soins de santé.

Mais les respirateurs en élastomère traditionnels ont l'apparence qu'ils ont en raison de limitations technologiques fondamentales. Pour fabriquer un respirateur avec une filtration de 95 à 99 %, il faut une bonne surface. Chaque fois que vous inspirez, tout l'air entrant doit passer à travers un filtre épais, de sorte que plus la surface est grande, moins le porteur a l'impression d'essayer de tirer chaque respiration à travers un tissu épais.

C'est exactement ce que le créateur de Flo Mask, Kevin Ngo, s'est demandé en 2018. Des incendies de forêt dévastateurs cette année-là ont conduit son quartier dans la région de la baie de San Francisco à être recouvert de fumée toxique pendant plusieurs semaines. Il a rapidement fouetté un N95 mais a eu du mal à trouver quelque chose qui fonctionnait bien pour ses enfants.

"Et c'est à ce moment-là que j'ai dit:" Vous savez quoi, il doit y avoir une solution, je fabrique des produits pour gagner ma vie, je vais trouver le meilleur masque qu'ils fabriquent pour les enfants "", explique Ngo dans une interview avec New Atlas. "Parce que je porte un N95 pour travailler, et si j'ai déjà des maux de tête, mes yeux brûlent et pleurent à cause de toute la fumée des incendies de forêt, je ne peux qu'imaginer ce que, vous savez, le sentiment d'un élève de maternelle ou de troisième année à l'époque. "

Ngo est votre geek classique de la Silicon Valley. Pendant près de 20 ans, il a travaillé dans le développement de produits pour tout le monde, de Logitech à Motorola. Il travaille actuellement chez Google, et après une soirée frustrante en 2018 à chercher sur Internet un bon masque pour enfants, il a réalisé que ce dont il avait besoin n'existait tout simplement pas.

Alors, que fait un technicien de la Silicon Valley lorsqu'il réalise que ce dont il a besoin n'existe pas ? Il a un groupe d'amis, tous des concepteurs de produits primés, et passe deux ans à développer le meilleur masque pour enfants qu'ils puissent imaginer. Ngo a fait appel aux faveurs du monde de la technologie alors qu'il bricolait les dessins d'un masque pour enfants. À chaque étape, il a rencontré d'autres parents prêts à aider à faire de cette chose une réalité - de l'utilisation le week-end de l'un des scanners 3D les plus avancés au monde pour numériser des dizaines de visages d'enfants, à l'exploitation des connaissances sur les moules en silicone des concepteurs de l'équipe familiers avec les produits commerciaux populaires.

La pandémie a frappé juste au moment où Ngo était à la fin du développement du Flo Mask de ses premiers enfants. À la fin de 2020, le masque Flo pour enfants était sorti, mais le monde des masques pandémiques n'avait toujours pas rattrapé Ngo. Ses masques en élastomère parfaitement scellés semblaient exagérés dans un monde jouant avec des masques en tissu et chirurgicaux.

Au fil du temps, la demande a augmenté pour une itération adulte du masque Flo. Le problème était qu'un masque pour adulte est un défi de conception beaucoup plus compliqué. Les visages des enfants sont relativement uniformes, il n'a donc pas été trop difficile de se rapprocher d'un design à taille unique. De plus, de nouveaux types de filtres seraient nécessaires pour que les masques pour adultes dépassent l'efficacité de 95% attendue par les personnes portant actuellement des masques N95.

Le grand moment eureka, selon Ngo, est survenu lorsqu'il a appris qu'un matériau filtrant de nouvelle génération avait été développé fin 2019. Au départ, le matériau n'était utilisé que par le ministère de la Défense, mais en raison d'une confluence aléatoire d'événements, Ngo a mis la main sur une charge et a testé son efficacité.

Les résultats ont changé la donne dont il avait besoin pour créer le masque adulte. Les tests du matériau ont révélé qu'il avait la capacité de filtrer avec une efficacité de 99 % sur une surface minuscule tout en conservant une respirabilité extraordinaire.

"Donc, si vous pensez à la science des masques, la machine [qui teste l'efficacité du filtre] utilise une surface de 100 centimètres carrés", a expliqué Ngo. "Afin d'atteindre le N95, les masques qu'ils testent couvrent près de 100 centimètres carrés. La surface de filtration est donc corrélée à la hauteur de l'efficacité. Vous obtenez environ 95%, ou mieux, à 100 centimètres carrés. . Et c'est ainsi que nous sommes capables de réaliser ce que nous avons réalisé."

L'autre grand défi pour la conception du Flo adulte consistait à essayer de s'adapter à l'étendue des formes de visage adulte. Encore une fois, l'équipe a examiné une masse de scans faciaux 3D et a proposé deux itérations de conception basées sur la taille du pont nasal - une taille faible à moyenne pour les personnes d'origine asiatique et africaine, et une taille de pont nasal moyenne à élevée pour celles d'origine européenne.

Ngo calculé entre ces deux tailles, environ 90% de tous les adultes devraient être logés par le Flo Mask. Mais maintenant que le masque est sorti dans le monde réel, il s'avère que 90% était une sous-estimation.

"Nous avons un taux de réussite de 98 %, ce qui est assez phénoménal", a expliqué Ngo, après que l'entreprise expédie des masques aux clients depuis quelques mois. "Considérant que nous avions l'impression, vous savez, que nous pourrions avoir neuf utilisateurs sur 10 dans notre masque, parmi les utilisateurs qui ont acheté, nous obtenons 98%, ce qui est assez spectaculaire."

Au total, le masque a subi au moins une douzaine d'itérations de conception avant que la version finale ne soit arrêtée. Du travail minutieux pour obtenir une empreinte en verre parfaitement placée dans le moule en silicone, à la recherche de la manière optimale pour que les filtres reposent sur le masque, l'attention portée aux détails dans le Flo Mask est impressionnante.

Néanmoins, il reste encore des défis à relever, en particulier pour naviguer dans la lente bureaucratie de la certification N95. Pour qu'un masque comme celui-ci soit officiellement certifié N95 ou supérieur aux États-Unis, il doit passer par une organisation appelée NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health), ce qui, selon Ngo, peut prendre un certain temps.

Mais le masque Flo a été sélectionné pour être finaliste du Mask Innovation Moonshot Challenge, dirigé par plusieurs agences gouvernementales américaines, dont NIOSH, BARDA (Biomedical Advanced Research and Development Authority) et NIST (National Institute of Standards and Technology).

Dans un esprit de transparence absolue, Ngo ne prétend pas que Flo Mask soit équivalent à un N95 autorisé. Cependant, dans le cadre du Mask Innovation Challenge, le Flo Mask a été soumis au protocole de test du NIOSH et ces résultats ont été publiés sur YouTube.

Essayer le masque Flo pour la première fois a été une expérience assez révélatrice. Après avoir combattu pendant des mois des masques N95 jetables mal ajustés, serrés et inconfortables, le joint en silicone du Flo a instantanément créé une étanchéité étonnamment bonne. Le filtre était facile à respirer et ma voix n'était pas du tout étouffée en parlant à travers.

Le seul aspect légèrement inhabituel était la façon dont le masque est conçu pour s'asseoir au-dessus de mon menton. Deux ans à porter divers masques sous mon menton signifient qu'il a certainement fallu quelques instants pour s'adapter à la façon très unique dont le masque Flo repose sur le visage.

Après quelques jours d'utilisation du masque Flo, je me suis retrouvé avec une grande question : pourquoi ces types de respirateurs en élastomère ne sont-ils pas largement utilisés ? Bien sûr, les qualités imposantes des anciens respirateurs à deux chambres ont peut-être présenté une esthétique défavorable pour les environnements de soins de santé dans le passé, mais ce n'est plus un problème.

Une récente enquête du New York Times sur les masques en élastomère avait un chercheur majeur décrivant le manque d'adoption dans les contextes de soins de santé comme déroutant. Emily Haas, une scientifique travaillant pour le NIOSH, a suggéré que le plus grand défi pour faire passer les hôpitaux des N95 jetables aux respirateurs réutilisables est culturel. Ces environnements de soins de santé utilisent depuis des décennies des masques jetables et changer cette norme demandera du travail.

"Il y a eu tellement de recherches au cours des 10 dernières années qui ont vraiment soutenu les élastomères, donc à certains égards, le problème actuel est culturel", a déclaré Haas. "Personne n'aime le changement, et l'introduction d'un tout nouveau système de protection respiratoire peut être un lourd fardeau."

Le Mask Innovation Challenge dirigé par le gouvernement américain semble faire partie d'une tentative de changer ces anciens comportements. Et Flo Mask est certainement l'un des finalistes du Challenge avec le potentiel de changer radicalement notre façon de penser les masques.

Mais en ce moment, Flo Mask est toujours un travail d'amour pour Ngo. Parlant à New Atlas à 22 heures un soir de semaine, après une journée de travail chez Google et une soirée passée avec ses enfants, il est clair que les années de travail consacrées au Flo Mask ont ​​toutes été effectuées pendant son temps libre avec des milliers de dollars d'économies personnelles en jeu. Et jusqu'à présent, l'entreprise est toujours dirigée principalement par lui, répondant aux e-mails des clients à minuit entre la vie de famille et un travail de jour.

Styliser mon @flo_mask et mes lunettes de sécurité arc-en-ciel avec un thème #MassEffectAndromeda pour #comiccon2022 pic.twitter.com/A5cynZGSie

Aujourd'hui, en testant le @flo_mask Pro :☑️ utilisé le filtre de tous les jours et l'inhalation se sent bien. Pas d'odeurs étranges de plastique. Se sent assez frais en dessous sans fuites d'air à l'expiration.☑️ Contrairement aux N95, il ne se déloge pas en parlant. Le menton est libre !1/🧵 #COVIDisAirborne #CovidIsNotOver pic.twitter.com/cpPzILecZp

Ngo est à juste titre fier de ce qu'il a créé, et pour un produit qui est entré dans le monde sans marketing, il fait lentement boule de neige via le bouche-à-oreille alors que les canaux de médias sociaux s'illuminent avec des flux constants de rapports positifs d'utilisateurs. Faire défiler le compte Twitter de Flo offre un torrent de personnes partageant des images d'eux-mêmes portant fièrement le masque après avoir découvert Flo.

"Je ne prétends pas tout savoir, mais j'ai beaucoup appris [en développant le Flo Mask]", a déclaré Ngo. "Et j'ai l'impression que c'est de loin le meilleur masque que l'on ait jamais fabriqué. Parce que nous prenons ces élastomères respiratoires ginormes que vous avez vus depuis des décennies, et nous les avons portés à une taille sans précédent, avec le même niveau de protection ou presque équivalent. Et, vous savez, c'est un peu bizarre que quelques techniciens qui aiment fabriquer des produits aient construit le meilleur masque au monde. "