近日，中(zhong)國科學(xué)院(yuan)上海高等研究(jiu)院研究人員在(zai)Nature子刊《npj | heritage science》發(fā)表(biao)了題(ti)為"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研究論文(wen)。在該論文中(zhong)，研究人(ren)員利用上海(hai)騰拔(ba)Rapid TA國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于(yu)測定xiangya文物的抗壓(ya)強度。

從金沙遺址出(chu)土的飽水(shui)xiangya文物，因埋(mai)藏過(guo)程中有機質(zhì)分(fen)解而出現(xiàn)結(jié)(jie)構(gòu)損(sun)傷和韌性下(xia)降的情況(kuang)。為此(ci)，本研究采用微(wei)生物(wu)誘導(dǎo)碳酸鹽(yan)沉淀（MICP）技術(shù)，利用(yong)具有(you) 59.5 U 脲酶活性和(he) 0.34 U 碳酸酐酶活(huo)性的(de)巴氏芽(ya)孢桿菌，對飽(bao)水xiangya樣本進(jin)行處理。X 射(she)線計算機斷(duan)層掃描(miao)（CT）分析表(biao)明，通(tong)過 MICP 生(sheng)成的(de)碳酸鈣晶(jing)體有效填充(chong)了孔(kong)隙，使總(zong)孔隙體積減少(shao)了 46.7%。具體而言(yan)，1–60 納米范(fan)圍內(nèi)(nei)孔隙的微孔(kong)體積(ji)和比表面積分(fen)別減少(shao)了 50.9% 和 57.6%。X 射線衍(yan)射（XRD）分析證實，MICP 產(chǎn)(chan)生的碳酸鈣(gai)晶體為方解(jie)石和球霰石。此(ci)外，經(jīng) MICP 處理(li)的xiangya抗壓(ya)強度達到(dao) 20.38 MPa，是未(wei)處理樣本(ben)的 3.3 倍。這些結(jié)(jie)果表明，MICP 技(ji)術(shù)能夠(gou)有效加固出土(tu)的飽(bao)水xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)儀對經(jīng)微生物(wu)誘導(dǎo)碳(tan)酸鹽沉淀(dian)（MICP）處理的(de)xiangya樣本(ben)及對照(zhao)組樣本的抗壓(ya)強度進行了(le)測試，結(jié)(jie)果如圖 8a 所示。經(jīng)(jing) MICP 處理的xiangya樣本抗(kang)壓強(qiang)度為 20.38 MPa，是(shi)未處(chu)理xiangya樣本（6.20 MPa）的 3.3 倍。結(jié)(jie)果表明，MICP 處(chu)理后(hou)xiangya的力學(xué)性能得(de)到顯著改(gai)善。這可能是(shi)因為 MICP 處理(li)產(chǎn)生的碳酸鈣(gai)沉淀填(tian)充了出土xiangya中的(de)孔隙和裂(lie)縫，從而加固了(le)其結(jié)(jie)構(gòu)并提高了抗(kang)壓強度?？箟簭?qiang)度測試后樣本(ben)的狀態(tài)如圖 8b 和(he) 8c 所示。未處(chu)理的xiangya樣(yang)本在測(ce)試后發(fā)生碎(sui)裂，這可能(neng)是由于樣本(ben)內(nèi)部存在大(da)量裂縫和孔隙(xi)，導(dǎo)致(zhi)結(jié)構(gòu)完整性較(jiao)低。相比之下，經(jīng)(jing) MICP 處理的樣本(ben)在抗壓強度(du)測試后僅與(yu)壓頭接觸的部(bu)位發(fā)生碎裂，整(zheng)體并未破(po)碎。這些結(jié)果(guo)表明(ming)，MICP 處理能有效加(jia)固xiangya樣本(ben)并改(gai)善其整體(ti)力學(xué)性能(neng)。

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