笔者希望通过本文与大家分享一下，N95口罩（详见附件说明）背后的创新“秘密”。 可能大家都觉得一个小小的口罩能有什么技术含量？就产品而言，口罩肯定不算高科技产品，但她在某些技术的改进方面，发明级别却非常高，甚至远远超过空调、空气净化器等复杂的工业产品。N95口罩背后隐藏着重要的技术跃迁。 KN95口罩，对直径为0.3µm的颗粒物，过滤效果会大于等于95%。接下来，我们看看N95口罩对现代研发的指导意义。

1.N95口罩突破性的解决了两个难题

很多朋友可能会想，小小的口罩有什么技术含量？您还别小瞧了她，学问大了！

1.1先从功能谈起

在我之前的文章里，我反复谈到了功能。在这里，我不得不再次谈到功能，因为太重要了。

什么是功能？功能是一个对象（A）作用于其他对象（B）、并改变其（B）参数的行为；如图2所示。

N95口罩的功能具体讲就是：Purify Air，即：过滤空气。这是该产品的灵魂。

N95在过滤空气方面有两个飞跃：可以过滤小到0.3µm的颗粒物，这是一般产品在实现这个功能时很难达到的。另外，常识上讲，为了阻隔这么小的颗粒物，过滤网会像塑料袋一样非常密，造成空气流动不畅，但N95口罩使用者还能自由的呼吸（相对于其过滤能力），这就是核心技术！

1.2 N95口罩与空调

笔者研究过日本的一些空调。这些空调有一个功能，就是过滤空气中的细小颗粒物，从而清洁室内空气。目前使用的方法还是通过滤网来实现。因为滤网的网眼不能太小，还只能过滤较大的颗粒物。不光如此，为了能够自清洁滤网，还专门设计了清洁机构，因此造成空调体积很大，非常不美观。发现了吧，在这个子功能上，N95口罩和空调的滤网实现的是相同的功能！但却远远高于空调的技术水平。

1.3 N95口罩何以秒杀空调的滤网呢？

N95口罩何以秒杀空调的滤网呢？毫无疑问，N95口罩以其成本低、过滤效果好、风阻小，远远超过了很多“复杂”的产品。N95口罩能有这样的技术含量，原因在于“原理跃迁”！

一般来讲，一个系统根据其可控性按照这个顺序发展：重力场—机械场—声场—热场—化学场— 电场—磁场—辐射场。根据物场度发展的规律，上述排序是技术不断发展的一个过程，排序越靠后，技术的理想度越高。

当环境中尘土飞扬，我们要实现空气净化最简单的方式就是“等等”，等到尘埃落定，空气就清洁了，这就是重力场。

上边，我们谈到的空调滤网，是用丝网，采用机械的方式对空气中的尘埃进行阻隔，这是机械场。

N95口罩用的是什么技术呢？根据我查到的资料：“撕开KN95口罩，里面是一层熔喷无纺布。这种熔喷无纺布由聚丙烯制造而成，是一种超细静电纤维，最大的特点是经过驻极处理后，会拥有静电吸附能力。你呼吸的气流通过无纺布时，空气正常通过，而所有的粉尘和含毒飞沫，全部被静电吸附。”

根据以上信息，N95口罩实际上用的是静电场，即“电场”。根据上述的排序，远远优于重力场和机械场，这就是为什么口罩秒杀空调的原因。如图3：

2.N95口罩给我们带来的启示

N95口罩并非一个复杂产品，但是在某一功能上有很大的突破。每个产品都可以拆分成多个子功能，而这些功能就不再带有产品的明显特点，而是通用的。这就为各个产品之间不断相互借鉴提供了技术的可能性。我们今天谈到的“过滤空气”功能，不仅在空调、吸油烟机、空气净化器等家电产品中均有应用，而且在航空、航天、船舶等高科技领域里也有广泛的应用。上述这些产品的相关子功能就一定达到最大的理想度了吗？显然没有！

基于发明问题解决理论有一套科学的方法，可以进行跨行业、跨领域知识和技术的借鉴，随着技术的发展，还有成熟的技术平台作为支撑。基于科学的分析，以子系统、子功能为目标，不断改进产品，这才是现代的产品设计思路。在航空、航天、船舶等领域，很多技术难题，在相同产品或者本行业都很难有借鉴的可能性。在这种情况下，应该基于科学的方法，从各个行业中汲取营养。

说明：

N95型口罩，是NIOSH（美国国家职业安全卫生研究所）认证的9种防颗粒物口罩中的一种。"N"的意思是非油性的颗粒；"95"是指，在NIOSH标准规定的检测条件下，过滤效率达到95%。只要符合N95标准，并且通过NIOSH审查的产品就可以称为“N95型口罩”。国标的同类口罩叫做KN95。据说，如果把3层棉口罩的防护能力定义为5的话，那一层KN95级口罩的防护能力，就是100，差异极其巨大。