清華博士爸爸為女兒3D打印防霧霾兒童口罩

“今天一位泰安的讀者千里迢迢來到清華找我。他三歲的孩子患有哮喘病，孩子戴上N95口罩(美國國家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所認(rèn)證的9種防顆粒物口罩中的一種)后能明顯地減輕癥狀，但是現(xiàn)有N95口罩尺寸都不合適。當(dāng)聽說我們在做"幼童防霾口罩"后，他立刻從山東動(dòng)身來北京，希望能從我這里買一副口罩……我也有同樣的苦惱。”

說這話的是侯琰霖。為給3歲的女兒做一個(gè)合適的防霾口罩，清華博士后侯琰霖計(jì)劃自己動(dòng)手，并得到了一群有同樣煩惱的“博士爸爸”的響應(yīng)。這三十多個(gè)來自不同學(xué)科背景的博士爸爸們組成了一個(gè)團(tuán)隊(duì)，認(rèn)真調(diào)研了技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可能性，并設(shè)計(jì)了一種創(chuàng)新的方案，既可以達(dá)到抵御霧霾的效果，同時(shí)保持普通大眾能承受的價(jià)格。

　　侯琰霖說，這款兒童防霧霾口罩的制作過程，不僅使用了3D打印、三維掃描等先進(jìn)技術(shù)，而且口罩使用的是食品級硅膠材料和美國最新研發(fā)的濾芯。
　　最快在今年5月，孩子們就能用上這款口罩。

　　女兒買不到口罩讓爸爸成了“口罩專家”

　　侯琰霖在清華大學(xué)從事博士后研究，原本學(xué)傳媒經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè)的他如今已經(jīng)成了兒童口罩制作的專家，原因就是“為了能讓女兒有戴著合適的防霾口罩”。
　　“每到霧霾天，女兒就會流鼻涕，還挺嚴(yán)重。”侯琰霖說，女兒今年3歲，小孩子總想出去玩，但一想到北京的天氣，“就不想讓孩子出去”。
　　“我到網(wǎng)上搜，但沒發(fā)現(xiàn)適合幼童的口罩，”侯琰霖說，“大部分都明顯偏大，不適合孩子臉型，戴上四周漏風(fēng)。朋友從海外代購的幾款名牌N95口罩的兒童款，也不適合三歲小孩的臉型�！�
　　侯琰霖說，2013年僅淘寶就賣掉了幾億元的防霧霾口罩，但市場上卻鮮有適用于四歲以下幼童用的N95口罩，而如果家長被誤導(dǎo)，讓孩子戴著不合格的口罩增加戶外運(yùn)動(dòng)，反倒會加重傷害。

　　“博士爸爸”組團(tuán)為制兒童口罩各施所長

　　買不到合適的兒童口罩已成為家長們普遍的煩惱，能不能自己做一款呢？去年11月，侯琰霖把這個(gè)想法發(fā)到了微信朋友圈。
　　侯琰霖說，最開始只是想約幾個(gè)朋友一起籌資做口罩，但隨著志愿者和關(guān)注者越來越多，這個(gè)原本為自家孩子做口罩的行動(dòng)變成了一項(xiàng)公益行動(dòng)。
　　“我們整個(gè)團(tuán)隊(duì)有三四十人，來自各個(gè)專業(yè)，有材料科學(xué)的、醫(yī)學(xué)的、設(shè)計(jì)的、心理學(xué)的，由于我的社交圈子主要在高校里，這些朋友大多都有頂博士帽�！焙铉�霖說，大家都是志愿者，在制作口罩過程中每個(gè)人都主動(dòng)發(fā)揮自己的專業(yè)特長。
　　例如，北京大學(xué)口腔醫(yī)院頜面外科副主任醫(yī)師劉樹銘博士查閱了很多醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)，為團(tuán)隊(duì)做了很多學(xué)術(shù)支持。清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院的稅靜博士作為服裝設(shè)計(jì)專家，對面料和制作工藝提了非常多的專業(yè)意見。
　　經(jīng)過團(tuán)隊(duì)的不斷討論，最終對兒童口罩的制作形成了一份共識，即要充分考慮兒童的生理心理特點(diǎn)，要有深思熟慮的創(chuàng)新設(shè)計(jì)�！皟和�口罩絕不是將大人的口罩做小就行了�！�

　　模板3D打印開發(fā)佩戴最舒適的口罩

　　“畫圖設(shè)計(jì)完成后，我們就開始制作模板�！焙铉�霖說，團(tuán)隊(duì)想出用3D打印的方式制作模板�！皠偤�，我們一位清華校友郭戈博士創(chuàng)辦的公司是第一家將國產(chǎn)3D打印機(jī)出口海外的中國公司�！保ㄗⅲ汗�戈為太爾時(shí)代公司的總經(jīng)理。）
　　郭戈在聽說這個(gè)項(xiàng)目后，作為爸爸的他主動(dòng)表示愿意免費(fèi)提供3D打印的技術(shù)支持。侯琰霖介紹，因?yàn)?D技術(shù)的介入，兒童口罩研發(fā)進(jìn)程大為加快，目前已經(jīng)改進(jìn)做到了第六版。
　　在3月中旬，完成第三版3D打印時(shí)，他們發(fā)出一個(gè)征集活動(dòng)，征集1周歲至6周歲的孩子，并對他們?nèi)�維掃描。
　　侯琰霖說，為了讓口罩更具有普適性，就需要測量更多的兒童面部特征數(shù)據(jù)，并且將每一次的3D口罩模型在孩子臉上試戴，隨時(shí)修改，最終才能開發(fā)出佩戴最舒適的口罩。
　　“我們發(fā)布僅僅兩天多，就有三四十個(gè)家長表示愿意帶著孩子過來。我們希望能采集到500多個(gè)樣本，這樣才能有廣泛的代表性�！焙铉�霖甚至還設(shè)想，如果采集的樣本足夠多，還可以把孩子的面部特征制成數(shù)據(jù)庫，“這樣直接在電腦上就可以驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案是否合適孩子的臉型”。
　　侯琰霖說，在兒童口罩最終確版時(shí)，還將把數(shù)據(jù)寄往美國完成最終的柔性材料3D打印。“柔性材料的3D打印目前只有國外才有�！焙铉�霖說，一位美國加州的知名華人設(shè)計(jì)師已經(jīng)表示，由他來聯(lián)系美國的公司提供贊助，無償打印柔性透明模板。

　　食品級硅膠配合美國最新濾芯材料

　　兒童口罩的選材要達(dá)到食品級標(biāo)準(zhǔn)，“孩子不像大人，戴上口罩會伸舌頭舔，所以一定要保證安全�！�

　　“4月中旬左右，將在口罩的生產(chǎn)廠家開硅膠模，大約一個(gè)月左右就能開始進(jìn)行生產(chǎn)，一晚上就能生產(chǎn)1萬個(gè)�！焙铉�霖說，最快在五六月份就能看到第一批產(chǎn)品。
　　“開硅膠�！笔巧�產(chǎn)這款口罩其中的一個(gè)過程，相當(dāng)于原料準(zhǔn)備，而這款口罩的獨(dú)特之處就在于用了食品級的硅膠材料。
　　侯琰霖說，在前期討論時(shí)就有研究材料科學(xué)的爸爸提出，兒童口罩的選材要達(dá)到食品級標(biāo)準(zhǔn)，“孩子不像大人，戴上口罩會伸舌頭舔，所以一定要保證安全”。
　　食品級的硅膠是什么樣的？侯琰霖說，就是與嬰兒奶瓶上奶嘴相同質(zhì)地的柔性硅膠。
　　不僅如此，這款口罩的濾芯也將使用美國最新研發(fā)的材料。侯琰霖通過朋友搭線，聯(lián)系上美國一位發(fā)明家，對方剛研發(fā)成功一種新的濾芯材料，這種材料對微粒的濾過率達(dá)99.9%，同時(shí)透氣性也比紗布高，這意味著孩子戴上口罩后不會憋氣。美國的發(fā)明家聽了這些爸爸們的故事后，當(dāng)即表示愿意捐幾萬美元的濾芯。
　　侯琰霖說，這款口罩做出來重量也只有幾十克，和現(xiàn)有其他的口罩差不多，不會增加孩子的面部負(fù)擔(dān)。

　　婉拒商業(yè)合作要讓每個(gè)父母都買得起

　　食品級塑膠材料，美國最新研發(fā)的濾芯，這樣一款“高大上”的口罩將來上市要賣多少錢？
　　侯琰霖說，口罩的基座大約三四十塊錢，濾芯一塊錢一個(gè)，“這就是說，即使每天都換濾芯，也只需要365塊錢”。
　　“這是原料成本價(jià)，我們想盡可能讓所有有需要的孩子都能用得上這款口罩�！焙铉�霖說，國外專業(yè)口罩品牌的兒童版都價(jià)格不菲，一款只能戴幾天的暢銷品牌口罩居然要價(jià)225塊，這超出了很多家庭的經(jīng)濟(jì)承受能力。
　　侯琰霖說，截至到目前所有投入的人工、設(shè)計(jì)、研發(fā)、3D打印等都是免費(fèi)的，如果換算成現(xiàn)金，大約有近百萬元了。
　　隨著兒童口罩項(xiàng)目的推進(jìn)，有幾家大型企業(yè)通過清華大學(xué)與企業(yè)合作委員會聯(lián)系侯琰霖尋求商業(yè)合作，有的甚至開出了投資兩千萬元送他百分之三十股份的條件。
　　“但是這不符合我們薄利多銷讓每個(gè)父母都買得起的初衷，因此都婉拒了�！焙铉�霖說，“將來我們可能自己成立商業(yè)公司，通過開發(fā)售賣成人口罩賺的錢補(bǔ)貼兒童口罩�！�
　　“我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)人人都有孩子，做這些也都是為了孩子，剛開始是為了自己的孩子，現(xiàn)在也想幫助更多的孩子�！焙铉�霖說，“在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代我們找到了志同道合的人，做一款給孩子戴的口罩其實(shí)是我們做爸爸的應(yīng)該干的事情�！�
　　在采訪的最后，侯琰霖說：“我們不是慈善組織，我們只是一群無奈的父母，事實(shí)上這是一種互助自救行為，就是想讓孩子們能夠呼吸到清潔的空氣。讓孩子戴上口罩并不是成功，成功是能夠讓孩子安全地摘下口罩。”