近日，中(zhong)國科學(xué)院上海(hai)高等研究(jiu)院研究人員在(zai)Nature子刊(kan)《npj | heritage science》發(fā)表(biao)了題為"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研究(jiu)論文。在該(gai)論文中，研究(jiu)人員利用上(shang)海騰拔Rapid TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)用于測(ce)定xiangya文物(wu)的抗壓(ya)強(qiáng)度。

從金沙遺址出(chu)土的飽水xiangya文物(wu)，因埋藏過程(cheng)中有機(jī)質(zhì)(zhi)分解(jie)而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損(sun)傷和(he)韌性下降的(de)情況(kuang)。為此，本研究(jiu)采用微生物誘(you)導(dǎo)碳(tan)酸鹽沉淀(dian)（MICP）技術(shù)，利(li)用具(ju)有 59.5 U 脲酶(mei)活性(xing)和 0.34 U 碳(tan)酸酐(gan)酶活性(xing)的巴氏芽孢(bao)桿菌，對飽(bao)水xiangya樣本進(jìn)(jin)行處(chu)理。X 射線計算機(jī)(ji)斷層掃(sao)描（CT）分析表(biao)明，通過 MICP 生成的(de)碳酸鈣晶體有(you)效填充(chong)了孔隙，使(shi)總孔隙體積(ji)減少了 46.7%。具體(ti)而言，1–60 納米范圍(wei)內(nèi)孔隙的微(wei)孔體積和比(bi)表面積(ji)分別(bie)減少(shao)了 50.9% 和 57.6%。X 射線衍射(she)（XRD）分析(xi)證實(shí)，MICP 產(chǎn)生(sheng)的碳酸鈣晶(jing)體為方解石(shi)和球霰(xian)石。此外，經(jīng) MICP 處(chu)理的(de)xiangya抗壓強(qiáng)度達(dá)(da)到 20.38 MPa，是未處理(li)樣本的(de) 3.3 倍。這(zhe)些結(jié)果表明(ming)，MICP 技術(shù)能夠有(you)效加(jia)固出土(tu)的飽水xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)儀對經(jīng)微生物誘(you)導(dǎo)碳酸鹽沉(chen)淀（MICP）處(chu)理的xiangya樣(yang)本及(ji)對照組(zu)樣本的抗壓強(qiáng)(qiang)度進(jìn)(jin)行了測(ce)試，結(jié)果如(ru)圖 8a 所示。經(jīng) MICP 處理(li)的xiangya樣(yang)本抗壓(ya)強(qiáng)度為 20.38 MPa，是未(wei)處理(li)xiangya樣本（6.20 MPa）的(de) 3.3 倍。結(jié)果表明(ming)，MICP 處理(li)后xiangya的力學(xué)性(xing)能得到顯(xian)著改(gai)善。這(zhe)可能是因?yàn)?wei) MICP 處理產(chǎn)(chan)生的碳酸鈣沉(chen)淀填充(chong)了出土xiangya中(zhong)的孔隙和(he)裂縫，從而(er)加固了其結(jié)構(gòu)(gou)并提高了抗(kang)壓強(qiáng)度。抗壓強(qiáng)(qiang)度測試(shi)后樣本的(de)狀態(tài)如(ru)圖 8b 和 8c 所示。未(wei)處理的xiangya樣(yang)本在測試(shi)后發(fā)生(sheng)碎裂，這可能(neng)是由于(yu)樣本內(nèi)(nei)部存在大量(liang)裂縫和孔(kong)隙，導(dǎo)(dao)致結(jié)(jie)構(gòu)完整性較(jiao)低。相比(bi)之下，經(jīng) MICP 處理的(de)樣本在(zai)抗壓強(qiáng)度測(ce)試后僅與(yu)壓頭接(jie)觸的部位發(fā)生(sheng)碎裂，整體并未(wei)破碎(sui)。這些結(jié)果(guo)表明，MICP 處理(li)能有(you)效加固xiangya樣(yang)本并改善其(qi)整體力學(xué)性能(neng)。

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