随着社会快速发展,生活水平不断提升,工业化的高度繁荣同样也给生态环境造成严重的污染。在城市环境污染越来越严重的现状之下,如何保护人们免受环境污染的影响成为越来越多研究者关注的焦点。针对日益严重的环境污染,科研人员研发了一系列的防护用品,如不同形态功能的口罩、防护服、呼吸面具等等;其中,成本相对低的口罩在2020年全球性COVID-19病毒爆发以来已经成为了每一个人生活中每时每刻随时携带的防护用品。虽然,口罩的出现可以追溯到古罗马时期,发展至今已经历经几十个世纪,然而针对其的研究和创新仍在继续。例如,口罩的卫生程度以及更换时机的精准判断仍然是一个值得深入研究的课题。大多数情况之下,普通人无法仅通过肉眼来判断口罩上的细菌等微生物的分布情况,是否需要更换口罩仅仅是通过其长期积累下来的一些使用经验。对于一些经验不足的使用者,如果过于频繁的更换口罩,不仅会造成大量的的浪费,从而当疫情严重爆发时产生供应的短缺,而且也可能引起其他的生态环境问题。但如果迟迟不更换,附在口罩上细菌以及污染物大量堆积,在通过呼吸穿透口罩过滤层进入使用者的呼吸系统造成感染,这样反而失去了口罩原有的过滤保护功能。针对以上问题,本文主要通过对口罩的污染程度检测方面展开一系列功能设计以提示使用者更换口罩,包括口罩的染程度提示以及更换建议。通过大量的口罩使用情况对比实验发现,使用越频繁,口罩中的水分含量越多。口罩湿度变化与佩戴时间的长短成正比。如果我们在口罩的制成中加入遇湿变色材料,随着口罩湿度增加在口罩内表面产生色彩变化,从而反映口罩的污染程度。此外,本文通过对市场进行大量调研,为各个年龄群体给出不同外观设计理念和原则。在设计中提取了微生物元素中的病素元素将其进行抽象化设计表达其结构美感,并结合对纹样、色彩、款式、材质等方面的考量,研发出一系列符合现代人们的科技与时尚需求结合的新型多功能口罩。最后,本文通过用户体验问卷调查等实践环节来证明研究的有效性和创新性,最终设计方案为丰富产品类型改善产品的功能性和舒适性提供设计思路。