汉娜·托马西(Hannah Thomasy)是一名自由科学作家，经常往返于多伦多和西雅图之间。她的研究发表在Hakai杂志、OneZero和NPR上。这个故事最初出现在黑暗力量上。
今年3月，随着新冠肺炎病例激增，她姐夫所在的湾区医院的N95防护口罩供应减少，梅根·杜恩(Megan Duong)在当地发起了一次N95的搜索活动。Duong和她的嫂子Sabrina Paseman一起招募志愿者，找到了7000个口罩——仅够两家医院一天的需要。“我们只知道这不是一个可扩展的解决方案，”Duong说。
因此，Duong和Paseman都是前苹果员工，他们开始发明一种新工具，希望能让现有的面具技术更有效、更容易获得。
他们并不是唯一试图满足个人防护装备(PPE)突然出现的巨大需求的发明者。专家表示，口罩等个人防护用品对减缓COVID-19的传播至关重要。但在大流行的大部分时间里，医务人员一直缺乏高质量的个人防护装备。与此同时，公众可获得的个人防护装备质量参差不齐，使用者抱怨说，尽管公共卫生机构广泛提供并推荐廉价的布口罩，但它们让人不舒服，妨碍社会互动，而且效果有限。
这些问题刺激了新的创新，发明者努力使个人防护用品更便宜、更安全、更舒适、更容易获得，而且在许多情况下，他们可能会在这样做的同时看到盈利的机会。一些新设计已经赢得了专家们的赞扬。许多人还没有证明它们比标准的布口罩更有效。
“我担心的是，人们会在宣传上花很多钱，但这并不能给他们或其他人任何额外的保护，”传染病医生加里·加伯(Gary Garber)说，他也在加拿大安大略省公共卫生部门工作。
在Kickstarter和IndieGoGo等众筹网站上，发明家已经为新设计的口罩、手套和其他个人防护用品筹集了数百万美元。大学工程实验室已经将他们的注意力转向制造口罩和面罩。研究结果涵盖了从聪明到古怪的所有领域。现在，可以找到初创公司众筹或出售镀银抗菌手套、隐藏在帽檐中的口罩和覆盖用户头部至胸部的保护泡沫。(这三款设计都在众筹网站上筹集了数千美元)。
其他发明还包括利用人工智能为每个人量身定制的3d打印口罩，以及一种塑料设备，可以让人们在不接触泵的情况下获得汽油。早在大流行之前，就有人尝试制造透明口罩，以方便读唇语的人进行交流，但人们对此的兴趣和投资激增。
有些设计来源于长期的经验。布里格姆妇女医院(Brigham and Women 's Hospital)的放射肿瘤学家、麻省理工学院(MIT)的博士后研究员詹姆斯·伯恩(James Byrne)说，在COVID-19到来之前，他习惯了使用N95给病人看病，然后“把它扔进垃圾桶”。拜恩和他的几位同事现在已经把注意力转向设计一种口罩，像N95口罩一样，可以过滤掉空气中95%的颗粒物，但它更容易重复使用，成本更低。
他们的注塑成型的高压灭菌，可扩展，符合(iMASC)系统原型是由透明硅橡胶和有两个圆形过滤器位于附近的嘴。在最近的一项测试中，根据政府的安全标准，研究人员向20名佩戴imasc的参与者喷洒了雾化糖精(一种甜味化学物质)。如果参与者在任何时候都能尝出糖精的味道，那么体能测试就失败了。所有人都通过了测试，95%的参与者认为iMASC的透气性很好或很好。
团队还在对不同过滤材料的过滤效率和透气性进行更深入的测试。他们还需要确定口罩在长时间佩戴时的表现。
iMASC是为医护人员设计的，美国疾病控制与预防中心(CDC)目前不建议普通公众佩戴N95口罩。但仍有对高质量防护口罩的需求，或者至少是对声称具有高质量防护的口罩的需求，以及对解决舒适度和适应力等基本问题的口罩的需求。
一些声称能解决这些问题的口罩大获成功。自6月25日以来，科罗拉多州UM Systems公司的UVMask已经在众筹平台上筹集了300多万美元。UM Systems是一家光学和生物技术公司，也是Measure Inc.的子公司。进入口罩的空气通过相当于n95的可更换过滤器，然后进入一个“无菌涡旋”，在那里经过UV-C光处理，这种光可以通过破坏病毒的遗传物质来灭活病毒。如果没有当前的活动折扣，该产品的价格将为249美元。(面罩包括电池、充电器和10个过滤器;额外的一次性过滤器必须单独购买)。
据中国一家获得欧洲检测检验认证体系(European testing Inspection Certification System)认证的检测机构表示，这种无菌涡旋可以在3秒钟内杀死99.99%以上的细菌。UM Systems联合创始人兼首席执行官邹博表示，该公司还计划在病毒灭活的情况下测试该设备。他说，这种口罩“绝对”比N95要好。
然而，美国联邦机构国家职业安全健康研究所(NIOSH)尚未对该口罩进行测试，以证实这一说法。UVMask IndieGoGo的页面没有声称该口罩将专门保护用户免受COVID-19的影响，甚至根本没有提到COVID-19。
其他众筹活动则专注于改进现有技术。几乎就在Duong和Paseman徒劳地寻找n95之后，Paseman，一个工程师，开始开发基本口罩支架的原型。口罩支架的设计是为了提高标准外科口罩对面部的贴合度，使其更有效。根据众筹网站Kickstarter上的宣传活动，这种口罩每个支架的价格为15美元，比大多数其他新兴的口罩技术更实惠。到目前为止，该活动已经从1820名捐赠者那里筹集了11万多美元。
Duong说:“如果你看一下数据，你会发现受疫情影响最大的是低收入社区。”“他们买不起100美元的口罩。所以，如果你想找到一个解决方案，就像我们所说的，让曲线变平，你需要找到一些容易获得、可扩展和负担得起的东西。”
在测试了几种不同版本的支架(包括一些众包测试)，并在NIOSH的3d打印面部模型上改进设计后，该团队表示，他们正在扩大对最新版本的支架的人体测试。但帕斯曼说，很难对真正的口罩进行过滤测试，因为政府实验室接到的要求太多了。
内布拉斯加大学医学中心传染病部主任马克·鲁普表示，发明一种能提高口罩贴合度的设备是个好主意。“多层口罩确实有效，如果紧贴脸效果最好。”
包括发明家、初创公司SEEUS95 inc .创始人兼首席执行长爱丽丝•闵洙春(Alice Min Soo Chun)在内的其他设计师则对现有口罩和口罩产生的垃圾数量感到担忧。SEEUS95口罩被宣传为“传统N95的激进替代品”，已经从Kickstarter上的2152名捐赠者那里筹集了超过21.1万美元。SEEUS95由透明硅树脂制成，使用了“专有的N95生物过滤器”，并用一层粘稠的“皮肤治疗层”附着在脸上，据称可以产生密封效果。
生物过滤器由竹纤维、丝、银和碳组成。虽然Kickstarter的网页上有一个标志，声称“麻省理工实验室+ AFFOA测试过滤器”，Chun说测试仍在进行中，目前还没有可用的数据。Kickstarter网页上的过滤效果图表来自一份测试棉花、丝绸和雪纺等普通织物过滤效果的论文，而不是生物过滤器本身的测试。
根据该公司在Kickstarter上的网页，其愿景是“使用可持续材料，帮助地球”。但是，全永说，生物过滤器是不可回收或堆肥的，尽管她指出，它们是可生物降解的，当“它们进入垃圾填埋场，它们还会回到地球上。”当被问及过滤器需要多长时间才能分解时，全永说:“它们已经是大自然母亲的一部分了。”
该团队尚未进行任何测试，以确保脸部贴合舒适。相反，他们展示了粘在脸上的粘层，通过展示这种材料被涂在香蕉上，可以保持“皮肤有保护、水分、健康和光滑”。
拉普说，虽然透明口罩对读唇语的人有益，但他对SEEUS95的可行性持怀疑态度。他说:“如果他们真的用的都是透明塑料，而且呼吸的地方很小，在我看来，这就会导致呼吸困难。”(SEEUS95是由透明硅胶制成，而不是塑料。)
并非所有的医疗专业人士都相信公众需要更好的口罩技术，而不仅仅是更好地教育他们如何使用现有的口罩。加伯说，不当使用仍然是个问题。他说，要想让个人防护装备发挥最有效的作用，人们在戴上和摘下口罩之前洗手至关重要，避免调整口罩或用可能被污染的手触摸自己的脸。
尽管如此，杜克大学职业卫生与安全主任尼科尔·格里森(Nicole Greeson)说，除了有效的社交距离措施和手卫生，改进的口罩技术可能会有好处。提供更多个人防护、更好地防止感染者传播病毒的口罩是否有助于控制疫情?“当然,”她说。
更正:内布拉斯加州大学医学中心传染病科主任Mark Rupp在这篇文章中错误地将SEEUS95口罩描述为“塑料”。它是硅树脂做的。另外还添加了一份澄清说明，明确了这一区别。
