近日，中國科(ke)學(xué)院上海(hai)高等(deng)研究院研(yan)究人(ren)員在Nature子刊(kan)《npj | heritage science》發(fā)表了題為(wei)"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研究論文(wen)。在該論(lun)文中，研究人(ren)員利用(yong)上海騰拔Rapid TA國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)測定xiangya文(wen)物的抗壓強度(du)。

從金沙遺址(zhi)出土的飽水xiangya文(wen)物，因(yin)埋藏過程中(zhong)有機質(zhì)分(fen)解而出現(xiàn)(xian)結(jié)構(gòu)損傷和韌(ren)性下降(jiang)的情況。為此(ci)，本研究采(cai)用微生(sheng)物誘導(dǎo)碳酸鹽(yan)沉淀(dian)（MICP）技術(shù)(shu)，利用具有(you) 59.5 U 脲酶活性和 0.34 U 碳(tan)酸酐酶活性(xing)的巴氏(shi)芽孢桿菌，對(dui)飽水xiangya樣(yang)本進行(xing)處理。X 射線(xian)計算(suan)機斷層掃描（CT）分(fen)析表明，通過 MICP 生(sheng)成的碳酸(suan)鈣晶體有效(xiao)填充了孔隙(xi)，使總孔隙(xi)體積減少了(le) 46.7%。具體而言，1–60 納米(mi)范圍(wei)內(nèi)孔隙的微(wei)孔體積和比表(biao)面積分(fen)別減少(shao)了 50.9% 和 57.6%。X 射線衍射(she)（XRD）分析證實(shi)，MICP 產(chǎn)生的(de)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xiangya抗壓強(qiang)度達到 20.38 MPa，是未(wei)處理樣(yang)本的 3.3 倍(bei)。這些結(jié)(jie)果表(biao)明，MICP 技術(shù)能夠有(you)效加固出土的(de)飽水(shui)xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)儀對經(jīng)微生物(wu)誘導(dǎo)碳酸鹽(yan)沉淀（MICP）處理(li)的xiangya樣本及(ji)對照(zhao)組樣本的抗壓(ya)強度進行了測(ce)試，結(jié)果如圖(tu) 8a 所示(shi)。經(jīng) MICP 處理的(de)xiangya樣本(ben)抗壓強度(du)為 20.38 MPa，是未處(chu)理xiangya樣(yang)本（6.20 MPa）的(de) 3.3 倍。結(jié)果表明，MICP 處(chu)理后xiangya的力學(xué)性(xing)能得到(dao)顯著改善。這(zhe)可能是(shi)因為(wei) MICP 處理產(chǎn)生的(de)碳酸(suan)鈣沉(chen)淀填充(chong)了出(chu)土xiangya中的孔隙和(he)裂縫，從(cong)而加固了其結(jié)(jie)構(gòu)并提高(gao)了抗壓強度(du)?？箟簭?qiang)度測試后樣本(ben)的狀態(tài)(tai)如圖 8b 和 8c 所(suo)示。未處理(li)的xiangya樣本在測試(shi)后發(fā)生碎裂，這(zhe)可能是由于樣(yang)本內(nèi)(nei)部存在大量(liang)裂縫和孔(kong)隙，導(dǎo)致結(jié)(jie)構(gòu)完整性(xing)較低(di)。相比之下，經(jīng) MICP 處(chu)理的樣本在抗(kang)壓強度(du)測試后僅與壓(ya)頭接觸的(de)部位發(fā)生碎(sui)裂，整(zheng)體并未(wei)破碎。這(zhe)些結(jié)(jie)果表明(ming)，MICP 處理(li)能有效加固xiangya樣(yang)本并改善其整(zheng)體力學(xué)性(xing)能。

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