2020年7月,新冠疫情肆虐,人们疯狂搜寻个人防护装备。他们需要在尽量减少病毒暴露风险的情况下工作、去杂货店购物并从事其他必要活动。亚当·西格尔(Adam Siegel)是亚马逊的一名首席工程师,也是其中之一。
出于宏大的创新思维,西格尔决定研究自己佩戴的口罩的有效性。他发现,许多佩戴非N95口罩的人并未得到充分保护,无法有效阻挡含有和传播新冠病毒的气溶胶水滴。
该项目最初是一个副业项目,但西格尔牵头组建了一个团队,致力于开发更有效的口罩。
“如果你希望获得对病毒和空气污染的最佳防护,确实应该佩戴N95口罩。但对许多人来说,这些口罩会勒脸、闷热,或者佩戴起来不够舒适。”西格尔说,“我想,如果我们能制造出像手套一样贴合面部、易于呼吸,并且外观设计更像日常服饰而非医疗设备的N95口罩,人们一定会非常喜欢它。”
西格尔着手进行创新,起初将新口罩的开发作为副业项目。几周后,他意识到自己找到了方向。随后,他邀请了多位在工业设计、机器人技术、制造以及职场健康与安全领域具备专业知识的亚马逊员工加入协助。
由于安全协议的限制以及亚马逊全球分布的员工队伍,西格尔和他的团队主要通过虚拟方式协作。团队成员还跨越不同的时区工作,部分人员在巴塞罗那、台北、深圳和伦敦等海外地点办公,其余人员则在美国的奥斯汀、明尼阿波利斯、波士顿、西雅图和北加州等地工作。
“当时我被调入项目组,我的许多家人在印度感染了新冠,因此这件事对我而言非常个人化。”
——图沙尔·马哈尔(Tushar Mahale),亚马逊3D打印高级经理
在亚马逊拥有五年以上设计经验的肖恩·梅隆(Sean Maylone)在项目早期加入,协助西格尔进行口罩原型制作。凭借以往的工作经验,梅隆擅长通过二维草图预判产品的三维外观。
“我和妻子都非常重视新冠疫情,认为防护比舒适更重要,因此只要待在室内,我总是佩戴N95口罩。”梅隆说,“我们委托进行的调研反馈显示,人们对口罩的首要需求是防护效果,这鼓励我不断迭代优化,力求设计出最完美的款式,因为我知道其他人也和我有着同样的感受。”
并非所有口罩都适合每个人的脸型,因此团队使用了一个包含2400张人脸图像的计算机数据库,以了解细微的面部差异。团队考虑了多种特征,包括性别、年龄和种族。基于这些数据,团队设计了六种不同尺寸的口罩——这与市场上许多口罩采用的“均码”(one size fits all)方法形成了鲜明对比。
由于安全协议的限制以及亚马逊全球分布的员工队伍,西格尔和他的团队主要通过虚拟方式协作。
作为最后一步,团队制造了100多个原型口罩并寄送给美国各地的用户,以收集关键的客户反馈。
因此,团队推出了Amazon PerfectFit Mask(完美贴合口罩),专为寻求全天候病毒和空气污染防护的人群设计,包括医疗专业人员。这款口罩佩戴起来与传统布质口罩一样舒适,但能将吸入可能含有病毒和其他微尺度病原体的气溶胶水滴的风险降低10倍或更多。
亚马逊3D打印高级经理Tushar Mahale受邀协助开发口罩原型。
Mahale受邀协助口罩开发,图中他佩戴着口罩原型。
"当时我被抽调参与项目时,我在印度的许多家人感染了COVID-19,所以这对我来说非常个人化,"Mahale说。"我想要一款既能保护佩戴者本人,而不仅仅是保护他人的口罩,因此我热衷于开发一款既具有防护性又舒适的口罩。"
Amazon PerfectFit Mask利用多项关键技术来提升性能、舒适性和透气性。其多项功能使其与其他口罩区别开来,包括:采用N95级熔喷聚丙烯材料,可过滤掉95%的空气悬浮颗粒;提供六种不同尺寸,能更好地适配各种脸型;采用柔软且具清凉感的织物,配有可调节头带或耳挂,使面部受力轻柔;以及采用专利申请的折纸设计,以改善气流和透气性。
亚马逊采购招聘专员Yvette Freeborn-Cady测试了这些口罩,并向团队提供了反馈。
此外,研究人员发现,可以直接在口罩表面喷墨打印彩色图案和图像,从而能够打造出外观更像服装的口罩,区别于当前的N95口罩。
亚马逊Echo Frames团队的首席工业设计师Eliot Kim也向团队贡献了他的经验。
"我们试图解决一个非常紧迫的问题,并在过程中快速推进,"Kim说。"我们的一个概念灵感来源于折纸,本质上是通过纸张折叠将大体积缩小。我们意识到这对我们的设计非常理想,因为这样可以增加表面积,使呼吸更轻松。"
2021年4月,Amazon PerfectFit Mask团队决定参加美国卫生与公众服务部口罩创新挑战赛。在1,448份提交作品中,Amazon PerfectFit Mask被评为仅有的10个第一阶段获奖作品之一,获得10,000美元奖金。Siegel和他的团队将这笔奖金捐赠给华盛顿大学医学中心,用于COVID-19研究。
“亚马逊PerfectFit口罩项目完全是一项团队努力,我们所有人都为口罩被选为获奖作品而感到兴奋和荣幸。”西格尔表示,“但这只是第一步——我们仍在改进设计,并探索以规模化生产该口罩的方案,以便供我们的员工和客户使用。最终,最重要的是将产品推向市场。如果我们能制造出更舒适、具备自我防护功能的口罩,那将对所有人都有益。”

