播客:Breathe99创始人Max Bock-Aronson的新一代口罩可以预防COVID-19

发布于2020年5月26日Protolabs

随着COVID-19的出现,人们正在密切关注可用的个人防护装备。一家名为Breathe99的新公司最近开发了一款99%过滤的口罩和一个可持续的过滤系统,可以帮助人们安全地度过这个新的现实。在The Digital Thread的第一集中,Breathe99的创始人Max Bock-Aronson讨论了B2面具的历史和制造它的挑战。


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播客转录

史蒂夫·Konick:大家好,欢迎来到Digital Thread。我们的新播客是关于制造业的。它是由Protolabs生产的。

史蒂夫·Konick:在整个系列中,我们将向您介绍制造业中的最新和最佳实践。我们将讨论一些很酷的部件,并探索它们是如何制作的。我们也会看看那些用很酷的想法突破界限的公司。

马克斯Bock-Aronson:它更类似于工业级呼吸器,过滤器的滤芯是可拆卸的,这些滤芯是可以从口罩上换下来的部件,它们的口罩配件或口罩组件,这在当前冠状病毒大流行的背景下显然是非常重要的。

史蒂夫·Konick:我是本期节目的主持人,史蒂夫·科尼克。今天是我们的第一期播客。很高兴你能来。Covid-19继续影响着世界各地的生活。工程师们发现自己面临的挑战是想出新的想法来保护一线医疗团队和像你我这样的人。其中一个更有趣的想法是来自Breathe99的B2面具,它是我们最近的Protolabs酷创意奖得主。

史蒂夫·Konick:今天我们将与Breathe99的创始人Max Bock-Aronson进行对话。马克斯在明尼苏达州的明尼阿波利斯市和我保持着大约1400英里的安全社交距离。在我们讨论B2面具之前,是什么让它如此不同?你能告诉我一些关于Breathe99的发展吗?

马克斯Bock-Aronson:确定。所以Breathe99的起源来自于我在新加坡的留学经历。那是在2013年。我当时在东南亚学习和生活,主要学习机械工程课程。但出于好奇,我还选修了一门空气污染工程课程。而且新加坡本身的空气质量通常也不差。但邻国将使用污染严重的刀耕火种技术清理农田。这种污染将跨越国界,给居住在新加坡的人们带来问题。这就是我的生活经历,第一次体验到严重的空气污染。我正在研究的东西构成了Breathe99的基础。

史蒂夫·Konick:据我所知,你会跑步,空气污染导致你呼吸困难。

马克斯Bock-Aronson:这是正确的。我会去夜间跑步,因为在春天的时候会很热,所以会在晚上晚些时候去跑步。有一天晚上,当我回到我的公寓,我发现我的喉咙发痒,我的肺有点疼。我查了一下那天晚上的空气质量指数,AQI,从我当时的课程来看,它真的很高。我意识到这对我生理上的影响。所以我去了一个市场,试着找到一种口罩,既能对细小的颗粒物提供足够的保护,又舒适,看起来很好。我很难找到合适的工作。

史蒂夫·Konick:这面具跟我以前见过的都不一样。它确实有一种很酷的品质。它看起来很漂亮。你能给我们介绍一下B2的设计和它的特别之处吗?

马克斯Bock-Aronson:确定。从本质上讲,B2掩码主要由三个部分组成。有一个可弯曲的面部部件,它实际上是与人的面部接触的。它有一个灵活的密封,符合广泛的脸型和尺寸。它最终提供了一种高质量的密封,以确保你只通过过滤器吸入空气,过滤器表面装有两个高效过滤器,可以从你呼吸的空气中去除99%的常见污染物。加载这些过滤器非常容易。你只要把它压在一个浅碟状的界面上,然后有一个过滤帽,有一个四分之一转的界面。你只要把它压在过滤器上,然后把它扭60度就行了。这就是为过滤器提供夹紧和压力的东西,确保空气只通过过滤器,而不是绕过过滤器。然后所有这些都被一层舒适透气的织物覆盖。 And this was something that we garnered from early user feedback testing that we did in China and Korea. We had a design even before sort of the B1 mask that was much more similar to just an industrial sort of respirator. It was more stylish, but it didn't have a fabric overlay at all. It just had a harness. And the feedback that we received was that I like that this is comfortable. I like that this provides high protection, but it's a little bit too aggressive. I want something that feels a little bit more stylish or something that blends into my lifestyle more. And that was part of what brought about the fabric overlay.

史蒂夫·Konick:你从哪里得到这个想法,把过滤器作为一个完全独立的部分来创建?

马克斯Bock-Aronson:是的,我认为这个决定来源于我在大学和当时工作的地方在木工车间工作的经历。所以它更类似于工业级的呼吸器,过滤器和滤芯是可拆卸的,这些组件可以从口罩上换下来,它们的面罩配件或面罩组件。在探索之后,我意识到这样做的最大价值之一就是你不再扔掉面具的大部分。你重复使用了面具的绝大部分,你只扔掉了你需要扔掉的东西。我们从中获得了很多效率,主要是我们减少了过滤器的浪费和成本,最多减少了一半。也因为滤波器的简单性,它只是一个小圆盘。这种过滤器的生产和扩展要容易得多,也快得多,这在目前冠状病毒大流行的背景下显然是非常重要的。

史蒂夫·Konick:是的,毫无疑问。我的意思是,我认为这种可持续发展的理念对人们来说意义重大。这是你想要的设计的一部分,还是随缘而来的?

马克斯Bock-Aronson:不,我的意思是,当我们第一次想到面具的时候,我们列出了可能被认为是市场需求的东西,这些东西可能不是特别可测量的,但是我们的目标是我们想要确保在设计中捕捉到的大众的定性属性。其中之一是,这是一个更可持续的选择,从长远来看也更实惠。

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史蒂夫·Konick:99%的过滤是一个有意识的决定吗?

马克斯Bock-Aronson:这是一个有意识的决定。是的,是的。不,这是一个有意识的决定。我是说,我们的品牌是Breathe99。这说明了我们正在寻求实现的效率以及最终我们计划追求的认证。至少从制造业的角度来看是这样。不,使用N99材料没有缺点。需要考虑的一件事是呼吸压力有点高,但是材料本身更贵。因为我们并没有扔掉绝大部分的面具。我们可以生产N99级的过滤器,它可以在使用过程中持续相同的数量或更长时间,而且它更便宜,因为它更容易生产。

史蒂夫·Konick:是啊,这很有道理。你之前提到过B2的前身。两者之间的本质区别是什么?

马克斯Bock-Aronson:是的。所以B1遮罩你可以想象,史蒂夫,在B1之前也有很多迭代。

史蒂夫·Konick:哦,当然,事情总是这样的。

马克斯Bock-Aronson:但B1在2019年开始变得更加稳固。我们最终在2019年8月为B1发起了Kickstarter活动。在这个过程中我们学到了很多。我们最终没有达到我们的融资目标,但确实从这个过程中学到了很多。我们从中学到的很多东西都被运用到了B2上,最重要的是整体的外形因素。有点变化。所以B1的特点是我认为更像是冰球,就像磁性耦合到掩模上的滤球。我们想要的是一种很酷,很炫的过滤器,但是它们的成本太高了。这是我们去掉的一点。此外,我们完全重新考虑了织物覆盖层是如何构建的,它是如何附着在面具上的,它是如何被绑在头上的。 And so it's designed to just be a lot more comfortable. Finally, the filters themselves, we increase the surface area of the filters. And what that does is that reduces the breathing pressure and makes the mask more comfortable to wear. So because we were creating the B1 with consideration to air pollution, primarily, we were aware of the fact through our user research that people wear masks in Asia, in particular to help prevent the spread of sickness. So we were aware of that before, but we really were thinking about the B1 has a product to help protect one from ambient air pollution. That was the idea. But in the context of Covid-19 and an infectious disease, we decided to take out the exhalation valve for the time being. And the reason for that is because if you are sick and you're wearing a mask, you're still potentially putting others at risk if you have this high flow air path moving through the mask. So we made various changes to ensure that the mask is still really breathable. But that was one decision that we made as well. In this specific context.

史蒂夫·Konick:所以B1不适合你。这是一个挫折还是你已经在研究B2了?

马克斯Bock-Aronson:我在想下一代的面具会是什么样子。是的,这绝对是一次挫折,一次耻辱的经历。但是这些经历真的,你知道,它们能告诉我们很多。我学到了很多东西,包括如何设计产品,如何让公众参与到产品中来,以及如何度过难关。总的来说,我的意思是,让自己全力以赴却没有达到你为自己设定的目标从来都不容易。但你会在那段经历中成长,我会不惜一切代价把它拿回来。

史蒂夫·Konick:许多人忘记了奖励不是即时的,在他们所有的迭代中都有一个过程。现在你需要B2。你和Protolabs合作制造口罩的零件。你是怎么和我们联系上的?

马克斯Bock-Aronson:我和Protolabs合作了很长时间。Protolabs是我大学毕业后接触的第一批制造商之一。作为一名年轻的设计工程师,我的第一份工作是在威斯康辛州的麦迪逊工作,当时我上传了几个零件到Protolabs在线报价工具。那是那是我第一次接触到你们和你们的生意。从那以后,一切都很自然了。我的意思是,与Protolabs合作真的很容易。坦率地说,这就是为什么人们从世界各地赶来寻找零件的原因之一,来和你们交流。所以我已经知道Protolabs很长一段时间了,关于Breathe99和Protolabs的一些历史是,我在2019年夏天和营销团队的一个人谈过B1口罩,我们进行了一次很有吸引力的谈话,她建议我申请酷创意奖。

史蒂夫·Konick:对于那些不知道酷创意奖的人,我们提供赠款,帮助建立原型或资助初始生产运行。我们要找的是那些有辉煌的公司。有趣的想法。

马克斯Bock-Aronson:完全正确。所以我申请了,我们通过了第一轮,但直到第二轮我们才开始深入研究细节。结果是,尽管Protolabs能够制造B1口罩的某些部件,但至少在当时,柔性面片的整体模具并不能很好地适应Protolabs的能力。所以最终,我们没有获得第一个奖项。但是当我们第二次回来做B2的时候,我找到了一个可以做第二次成型过程的合作伙伴,我认为Protolabs可能是一个很好的合作伙伴,可以让其他部件快速制造出来,然后能够在Protolabs和MME集团之间建立一种合作关系。MME集团是另一个模具制造商和Breath99。所以这种关系是自然而然产生的。

史蒂夫·Konick:那么我们的酷创意奖是如何帮助你和Breathe99团队实现你们的梦想的呢?

马克斯Bock-Aronson:不止一种方式。我的意思是,很明显我们还处于起步阶段。我们现在没有太多的流动资金,我们无法支付大型注塑模具的费用。2022世界杯足球赛时间表与像Protolabs这样的组织合作,他们能够通过酷创意奖提供资助,并帮助加快我们的上市时间,这是非常重要的,特别是在这种情况下,我们必须尽快将产品提供给人们,以帮助推进我们的公共卫生目标,不仅是Protolabs,还有你的数字制造速度。2022世界杯附加赛决赛这对Breathe99来说真的很有好处,可以让人们快速地获得零件和组装,但在前端获得注塑模具的支持也非常重要。2022世界杯足球赛时间表除此之外,与Protolabs合作建立这种关系,加深这种关系对我们来说是不可思议的,给我们所做的事情带来了很多可信度,也帮助我们向消费者、媒体和其他所有人传达我们的故事和进展。

资助信息:在Protolabs,我们加速您的整个制造体验,从自动化编码和连接生产到数字化质量控制和运输,准备开始一个项目,在protolabs.com上获得免费设计分析和小时和定制零件的交互式报价。

史蒂夫·Konick:最后,我们为你做的B2口罩是过滤器组件?

是的,没错。再说一遍,脸是一个灵活的部件,符合用户的脸。但作为该组件的一部分,有几个组件是柔性TPE材料模塑的。然后有几个组件实际上是组装到这些刚性基板材料上的。Protolabs正在制造所有这些刚性组件,主要由过滤器界面组成。所以过滤器被夹在这些部件上。然后织物覆盖层也钩在这些刚性部件上。这就是将覆盖层附加到面部片本身的原因。

史蒂夫·Konick:你最终为过滤器组件选择了什么特定的材料?

马克斯Bock-Aronson:面片由几个用聚丙烯模塑而成的刚性塑料部件组成。上面的模具是符合FDA标准的TPE动脉。这两个系列的树脂都符合FDA的要求。当与Protolabs和MME开始对话时,我们首先考虑的是将ABS用于这些刚性塑料部件。部分原因是因为ABS是一种很好的整体塑料因为它很耐用,它很适合医疗应用,诸如此类。它也非常适合超声波焊接,这是我们需要用于面具组装部分的工艺之一。但最终,我们决定用聚丙烯来制造这些刚性部件。部分原因是我们在那些刚性部件上用了更薄的壁。聚丙烯有很好的流动特性比起部分来说,这方面的问题更少。但是在覆模组他们对TPE材料和聚丙烯之间的化学键很有信心。 And they were less familiar with how that bonding might occurred to a ABS. And so because speed is really critical for our product launch and getting this product to people quickly, we wanted to go with processes and with materials that were more familiar to both groups. And so that was what ultimately drove the decision to go with the polypropylene.

史蒂夫·Konick:那么,Max, Protolabs的材料和工艺是如何帮助你开发B2口罩的?

这是罕见的,你会发现一个组,提供各种3D打印过程,你可以使用。你可以快速迭代你的设计,然后你可以将这些设计转化为可制造的产品,然后与相同的团队合作,帮助推动其通过商业化过程。所以这个范围是独一无二的。特别是对于B2掩模,我们最终使用了SLS或选择性激光烧结3D打印工艺,因为该工艺提供的灵活性,不仅是实际部件本身,这是一种柔性树脂,而且在打印过程中部件的支撑方式也是如此。它不需要像SLA流程那样构建端口材料。由于B2掩模的复杂几何结构,正是SLS工艺在工艺和材料上给了我们最好的灵活性。

史蒂夫·Konick:Protolabs是如何帮助进行原型设计并获得B2口罩的批准的?

马克斯Bock-Aronson:是的,真的。所以我们要做一个面部健康研究。我们正在与一个非常知名的团队合作,他们过去曾与NIOSH合作过。这是国家职业安全与健康研究所用来参数化脸型和头的尺寸。他们做了很多像这样的面部健康研究来确保呼吸防护产品适合广泛的人群,跨越人口统计学。所以Protolabs实际上是通过为我们做一些3D打印来支持我们的测试。因此,我们正在3D打印面部和其他几个部件,以帮助加快测试速度,这样我们就可以确认我们的几何形状,同时也有可能加快我们向FDA申请紧急使用授权或EUA的速度,这是我们正在考虑的事情,我们一直在与一些医疗顾问一起研究这个产品的潜在途径。Protolabs在过去也为我们提供了3D打印的测试装置,这样我们就可以对我们的过滤器进行流量测试,通过流量测试,我们已经确认我们的过滤器可以去除99%的污染物,你知道,小到1微米。正是这些测试给我们的工作带来了很大的信心,我们正在打造一款产品,为人们的日常生活提供最高级别的保护。

史蒂夫·Konick:麦克斯,你还有哪些其他的业务增长方式?

马克斯Bock-Aronson:是的。所以在过去的一个半月里真的很令人兴奋。我们刚刚完成了与维恩基金会的第一轮融资,这是一家位于双子城地区的501C3非营利基金会。他们还帮助早期公司和非营利组织加速发展,这些组织正在努力推进社会使命。他们通过捐助者建议的基金和一种叫做项目相关投资的投资工具来实现。基本上,人们可以通过这种方式进行免税捐赠,以帮助支持从事社会影响工作的企业和非营利组织。所以这是一个非常有创意和独特的方式来推进社会企业。所以和他们一起工作真的很不可思议。这也是我们能够如此快速发展的原因之一,同时也获得了酷创意奖。这很好。 And through that process, we've also brought on several key team members as well who have backgrounds in nanotechnology. One person who is an ex Google and has her master's degree from the London School of Economics. And so we're starting to build a team of like minded individuals who really are dedicated to this purpose that we have at Breathe99, to advance public health objectives and to make high quality public health products more accessible to everyone.

史蒂夫·Konick:那真的很酷。好吧,你在Kickstarter上的表现远远超出了你的预期。这一定会让你感觉很好。

马克斯Bock-Aronson:它的功能。我想说的是,作为Breathe99的创始人和首席执行官,我想要记住的一件事是,我们正在制作公共健康产品,这些产品是为那些现在正在经历困难时期的人准备的。因此,虽然在Breathe99团队中有很多令人兴奋的事情,我们渴望帮助人们和公众,但我们正在努力以一种我们非常注意到我们希望服务的人们正在挣扎的事实的方式来做到这一点。所以,是的,这是令人兴奋的,但与此同时,我们真的投资于将产品快速提供给人们,这样我们就可以支持更好的健康结果。

史蒂夫·Konick:嗯,这款产品什么时候正式上市?你觉得呢?它看起来像什么?

是的,目前我们的目标是6月的第二周到最后一周,届时口罩将开始发货。因此,我们预计我们在美国Kickstarter上的早期支持者将在6月的第二周或第三周开始获得他们的口罩。然后,根据人们在国际上的位置,这些支持者可能会在7月初结束。这就是我们现在所关注的时间框架。

史蒂夫·Konick:好吧,我们来谈谈定价问题。公众购买B2口罩的费用是多少?

马克斯Bock-Aronson:是的,我们期望的零售价是59美元。在成本方面,我们还需要解决一些细节问题,但我们有信心以59美元的价格交货。显然,我们也将与企业合作,以获得更大的订单,对于那些下更大订单的人也会有折扣。

麦克斯,呼吸99就在那里。我们在哪里能找到你?

所以我们的网站breathe99.com是一个很好的开始。有很多关于B2口罩和我们的社会使命的好信息。如果你向下滚动到页脚,我们在网站上还有一个常见问题解答部分。我们现在也在Kickstarter上直播到5月7日。这就是我们目前正在进行的预订活动。B2面膜还可以打折。我想如果你在Kickstarter上订购的话,B2面膜会有10%的折扣。但如果你错过了5月7日的日期,那么我们将转移到我们的网站上,以便在6月大规模上市之前处理人们可能想要的任何额外预订。

史蒂夫·Konick:这就是数字主题的第一版。我要感谢呼吸99的Max Bach Aaronson加入我们。如果你喜欢听到的内容,可以通过Apple、b谷歌或Spotify等网站订阅未来的播客,或者在我们的网站上收听。数码线由Protolabs生产,这是一家在北美、欧洲和日本设有分支机构的数码制造公司。2022世界杯附加赛决赛欲了解更多信息,请访问protolabs.com。

Digital Thread是Protolabs的一个新播客系列,它关注所有制造业。我们将与当今领先的产品创新者交谈,听取狡猾的资深人士对影响不同行业的趋势的看法,揭示破坏供应链的问题,等等。我们会定期发布新的剧集,所以当你有几分钟的时候请收听——你可能会发现一些设计和制造的金块来帮助你。