我们需要更好的口罩

在重新开放仅仅几周后，美国21个州的新冠肺炎病例就出现了上升，很明显，在不封锁的情况下保持对疫情的控制是一项挑战。要想不仅保持开放，而且要真正重振经济-让人们重返工作岗位、旅行、参加体育赛事、在餐馆就餐等等-他们需要有信心，认为自己和他们的亲人感染病毒的风险很低。

测试仍然比所需的数量少一个数量级，而且疫苗至少要到明年初才能上市。但是，如果为普通公众提供更好的口罩，这些口罩比现在佩戴的布质口罩更具保护性，而且口径更接近N95和卫生工作者使用的高过滤医用口罩，我们现在就有可能实现控制和信心。在前一篇文章中，我们强调了为了安全地重新打开口罩的必要性。现在，随着案例的激增，我们解释了为什么更好的口罩一如既往地重要，并概述了它们有效设计的标准。

科学家们认为，新冠肺炎很大程度上是通过人们在呼吸、说话、咳嗽或打喷嚏时排放的含有病毒的颗粒传播的。如果佩戴得当，N95口罩几乎可以阻止所有这些传播。低于N95的高过滤医用口罩可以阻止大部分这种传播，但对气溶胶等较小的颗粒物没有那么有效。关于新冠肺炎通过气溶胶传播了多少空气，以及N95是否有必要提供额外的保护来抵御它们，存在争议。虽然我们需要更好地了解所需的保护水平，但有一点是明确的，如果我们有比目前的布料和自制的口罩更好的口罩，传播可能会得到实质性和迅速的遏制。问题是，长时间佩戴N95口罩会让人不舒服，即使对卫生工作者来说，外科口罩和N95口罩也仍然供不应求，这两种口罩对普通民众来说都不是一个选择。

模型表明，甚至布口罩、头巾或围巾的广泛使用都可以极大地减少传播。但它们的效果各不相同，它们主要起到“源头控制”的作用：它们为佩戴者提供一些保护，使其不受粒子进入的影响，但主要是减少佩戴者排出的颗粒物。这意味着你的个人安全不在你的控制之下，在很大程度上取决于你周围的人戴口罩的可靠性-这是一个主要问题，因为只有一半的美国人始终如一地戴着口罩，一些人坚决拒绝戴口罩作为一种政治声明。只需要一个不戴口罩的“超级传播者”就能感染无数其他戴口罩的人。

因此，我们需要用于普通人群的口罩，以阻止病毒进出，就像高过滤外科口罩或N95口罩对卫生工作者所起的作用一样。像这样的口罩会让人们控制自己的安全，更有动力戴上口罩，并有信心恢复重要的经济活动。

如果在大多数传播似乎发生的拥挤和室内环境中广泛佩戴，这些口罩可能会完全阻止疫情。它们还将减少流感传播和秋季可怕的“双重疫情”的可能性。在低收入国家，更好的口罩可能是对抗新冠肺炎的最有效方式，因为这些国家的检测有限，封锁造成的社会和经济损害更严重。

必要的防护水平取决于防御气溶胶的重要性。保护效果取决于偏转和过滤(粒子通过面膜的阻挡程度)和适合性(面膜对面部的密封程度和阻止粒子围绕面部的程度)。如何实现这些特性的例子越来越多。最近的一项研究表明，棉花和其他常见面料(如丝绸、法兰绒和雪纺)的组合可以实现略低于N95的过滤。其他研究已经展示了如何通过在面具内衬上尼龙长袜的材料或使用橡皮筋制作支架来增强适合性。另一位研究人员正在试验一种布料，这种布料具有低电荷态，可以插入口罩中和病毒颗粒。一些传染病专家提出，面罩-也可以阻止颗粒通过眼睛进入人体-也可能提供足够的口鼻保护。

任何设计都必须使用商业制造商可以大量购买的常用材料。使用不同材料的多个设计可能是必要的，所以我们不需要依赖任何一套可能会用完的材料。口罩之所以如此有吸引力的一个原因是，与测试和接触追踪不同，它们可以更容易、更广泛地扩展。

口罩必须足够舒适，以便人们长时间佩戴，而不需要触摸或摘下太频繁。也许有办法在保持保护的同时做到这一点。例如，斯坦福大学的研究人员正在试验可穿戴设备，向口罩中泵入氧气，使口罩更容易呼吸。

为了避免对新口罩的持续需求，必须能够很容易地清洁它们，或者只需要更换某些部件(例如过滤器)，这样它们就可以重复使用。(一些医院已经开始使用弹性口罩，通常在符合这一要求的工业工厂和建筑工地使用。)。

口罩的广泛采用将需要一场重大的文化变革，这样它们才能成为“新常态”中无缝的一部分。它们应该是有趣的、酷的和时尚的。例如，它们可能展示个人最喜欢的运动队或品牌的颜色或标志。

设计和生产这样的口罩并说服大量的人戴上口罩并不简单，而且会带来工程、制造和营销方面的挑战，最终可能需要权衡。已经有一些努力来克服它们。强生公司(Johnson&Johnson)旗下的J Labs去年很有先见之明地举办了一场开发更好口罩的比赛；获胜者和其他参赛者创造了符合我们现在需要的设计。圣安东尼奥的一名护士主管使用在当地五金店找到的材料制作了N95口径的口罩。斯坦福大学的一个团队设计了一个类似有效的版本，可以适应现成的浮潜面罩。

考虑到这些利害关系，联邦政府应该召集公司并建立公私合作伙伴关系，以加快开发、验证和扩展有效设计的进程。重大挑战奖可以帮助加速这一努力，而国防生产法案可以用来迅速扩大制造业规模。

然而，我们不需要等待联邦政府采取行动。学术机构、公司和个人可以开始创建和测试设计以及大规模生产有效的设计。受到疫情威胁的行业-如航空公司、体育联盟和酒店等-有充分的动机看到这种情况发生，并应该利用它们的资源和技术来推动这一进程。

一旦有了一个有效的设计，挑战将是让足够多的人在关键情况下真正穿着它们。人们很难连续几个小时戴口罩-无论有多舒服。然而，并不是所有的情况都有同样的传播风险，在进行一些活动时，如独自在户外散步，戴口罩就不那么重要了。最重要的是，在室内、拥挤或狭窄的空间(如公共交通、酒吧)、与他人长时间近距离接触(如就餐时坐在桌子对面)或从事需要剧烈呼吸的活动(如锻炼、唱歌)时戴口罩。由政府和公司发起的协调一致的宣传活动可能会说服大量的人在这些地方戴口罩。行为经济学和人类学的方法，使用“轻推”来鼓励健康的行为也可能发挥作用。虽然要求在高危环境中佩戴口罩的法律似乎增加了口罩的使用，但类似的法令也在以歧视美国黑人的方式得到执行。因此，它们需要谨慎应用，以避免有偏见的执法。

尽管扩大检测或接触者追踪仍然至关重要，但设计、生产和让人们佩戴更多防护口罩更可行，也更快实现。这可能是一个最重要的低调机会，可以减缓新冠肺炎的传播，并给人们带来他们需要的安全，让我们的社会重新焕发生机。