理化所低溫冷療裝備研發取得新進展

　　【儀表網 研發快訊】低溫全身冷療是指將身體短時間(通常3分鐘)暴露于-180 ~ -50℃低溫環境下，利用強烈、短時間溫度刺激，激活身體應激保護機制，對緩解疼痛、減輕病理癥狀、改善睡眠、改善健康狀況等具有較好效果。目前低溫冷療技術已廣泛應用于運動員運動后恢復。
 

低溫全身冷療WBC(上)和PBC(下)形式
 

　　低溫全身冷療裝備主要有兩種形式，Whole-body cryotherapy (WBC)通常使用電制冷，使用時整個人進入冷療艙中。Partial-body cryotherapy (PBC)通常利用液氮蒸發產生的低溫蒸汽降溫，使用時身體部分處于艙中，頭部則露在艙外并呼吸室溫空氣。目前全身冷療裝備主要由歐美發達國家生產，尤其是電制冷的WBC裝備，仍然存在冷療艙內溫度未達標、艙體單位體積能耗大、降溫時間慢、連續使用性能差等問題，難以滿足對冷療裝備的經濟性和使用便捷性等需求。
 

基于混合工質制冷的低溫冷療裝備流程
 

　　近年來，在中國科學院科技服務網絡計劃(STS計劃)、低溫科學與技術全國重點實驗室青年基金課題等支持下，理化所低溫科學與技術全國重點實驗室低溫制冷與特種動力技術研究中心公茂瓊研究員團隊開發了深低溫混合工質快速制冷、自動化溫度控制等關鍵技術，突破原有電制冷低溫冷療艙技術瓶頸，形成了低溫冷療核心技術體系，取得國際公開報道中同類裝備在最低制冷溫度、制冷效率、降溫速度等核心指標方面的領先水平，申請及授權相關專利20余件，主持團體標準1件，相關成果在Appl. Therm. Eng.‌等本領域期刊發表。
 

團隊研制的系列低溫冷療裝備
 

　　在此基礎上，依托相關產業化項目，公茂瓊研究員、趙延興研究員、王憲項目副研究員等主導開展了低溫冷療系列裝備研發工作，形成了混合工質制冷、高效間壁式換熱、艙內均勻溫控、局部快捷除霜、自動化寬溫區運行等關鍵工藝，研發了低溫機械式全身冷療艙、液氮式全身桑拿艙、局部式冷療儀等裝備，先后亮相第三屆中國(安徽)科技創新成果轉化交易會、中國國際體育用品博覽會等，獲得媒體廣泛報道。
 

　　2025年9月14日，中國女子曲棍球國家隊獲得亞洲杯冠軍。在集訓和比賽期間，理化所團隊研制的液氮式全身桑拿艙裝備用于國家隊隊員每日訓練后恢復，快速緩解運動后疲勞，提高每日睡眠質量，并記錄了大量實驗數據，為高水平運動員取得更高突破提供科技支持。