近日，中國(guo)科學(xué)院上海高(gao)等研究(jiu)院研(yan)究人員在(zai)Nature子刊(kan)《npj | heritage science》發(fā)表了題(ti)為"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研究(jiu)論文。在該論文(wen)中，研究人員(yuan)利用上海騰(teng)拔Rapid TA國產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測定xiangya文物的抗壓強度(du)。

從金沙遺址出(chu)土的飽水xiangya文(wen)物，因埋藏(cang)過程中有機(ji)質(zhì)分解而(er)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損(sun)傷和韌性(xing)下降的(de)情況。為此，本(ben)研究采用微生(sheng)物誘導(dǎo)碳(tan)酸鹽沉淀（MICP）技(ji)術(shù)，利用具(ju)有 59.5 U 脲(niao)酶活性和(he) 0.34 U 碳酸酐酶活(huo)性的巴氏芽孢(bao)桿菌，對飽(bao)水xiangya樣(yang)本進(jìn)行處理。X 射(she)線計算(suan)機斷層掃描（CT）分(fen)析表明，通過(guo) MICP 生成的碳(tan)酸鈣晶體有(you)效填充了孔隙(xi)，使總孔隙體(ti)積減(jian)少了(le) 46.7%。具體而言(yan)，1–60 納米范圍內(nèi)(nei)孔隙的(de)微孔體積(ji)和比表面(mian)積分別(bie)減少了 50.9% 和 57.6%。X 射線(xian)衍射（XRD）分析證實(shi)，MICP 產(chǎn)生的碳酸(suan)鈣晶體為(wei)方解石(shi)和球霰石(shi)。此外，經(jīng) MICP 處(chu)理的xiangya抗壓(ya)強度達(dá)到 20.38 MPa，是未(wei)處理樣本(ben)的 3.3 倍。這(zhe)些結(jié)(jie)果表明，MICP 技術(shù)能(neng)夠有效(xiao)加固(gu)出土的飽水(shui)xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)儀對經(jīng)微生物誘(you)導(dǎo)碳(tan)酸鹽(yan)沉淀（MICP）處理的xiangya樣(yang)本及對(dui)照組樣本(ben)的抗(kang)壓強度進(jìn)行(xing)了測試，結(jié)果如(ru)圖 8a 所(suo)示。經(jīng) MICP 處理的xiangya樣(yang)本抗壓強(qiang)度為 20.38 MPa，是(shi)未處理xiangya樣(yang)本（6.20 MPa）的 3.3 倍(bei)。結(jié)果表明(ming)，MICP 處理后xiangya的(de)力學(xué)性(xing)能得到(dao)顯著改善。這可(ke)能是因為(wei) MICP 處理產(chǎn)生(sheng)的碳酸(suan)鈣沉淀填充(chong)了出土(tu)xiangya中的孔隙和裂(lie)縫，從而(er)加固了其結(jié)構(gòu)(gou)并提高了抗壓(ya)強度?？箟簭?qiang)度測試后樣本(ben)的狀態(tài)(tai)如圖 8b 和 8c 所示(shi)。未處理的(de)xiangya樣本在測(ce)試后發(fā)生碎(sui)裂，這可能(neng)是由于樣本內(nèi)(nei)部存在大量裂(lie)縫和(he)孔隙(xi)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)完(wan)整性較低。相(xiang)比之(zhi)下，經(jīng)(jing) MICP 處理的(de)樣本在抗(kang)壓強度測試后(hou)僅與壓頭接觸(chu)的部(bu)位發(fā)生碎裂(lie)，整體并(bing)未破碎。這些結(jié)(jie)果表(biao)明，MICP 處理能有(you)效加固xiangya樣本(ben)并改善其整(zheng)體力學(xué)性能(neng)。

參考文(wen)獻(xiàn)：Yijun Zou et al. Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation. npj | heritage science, 2025。