近日(ri)，中國(guó)(guo)科學(xué)院(yuan)上海高等研(yan)究院研究人(ren)員在Nature子(zi)刊《npj | heritage science》發(fā)表(biao)了題為"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研究論文。在該論文中，研(yan)究人員(yuan)利用(yong)上海騰拔(ba)Rapid TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于(yu)測(cè)定xiangya文物的抗壓(ya)強(qiáng)度(du)。

從金沙遺址(zhi)出土(tu)的飽水xiangya文物，因(yin)埋藏(cang)過程中有機(jī)(ji)質(zhì)分(fen)解而(er)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷(shang)和韌性(xing)下降的(de)情況。為此(ci)，本研究采(cai)用微生(sheng)物誘導(dǎo)(dao)碳酸(suan)鹽沉(chen)淀（MICP）技(ji)術(shù)，利用具(ju)有 59.5 U 脲酶活(huo)性和(he) 0.34 U 碳酸(suan)酐酶(mei)活性的巴氏芽(ya)孢桿(gan)菌，對(duì)飽(bao)水xiangya樣(yang)本進(jìn)行處理(li)。X 射線計(jì)算(suan)機(jī)斷(duan)層掃描(miao)（CT）分析(xi)表明，通(tong)過 MICP 生成(cheng)的碳酸(suan)鈣晶體有效(xiao)填充了孔隙，使(shi)總孔(kong)隙體積(ji)減少了 46.7%。具體而(er)言，1–60 納米范(fan)圍內(nèi)孔(kong)隙的(de)微孔體積(ji)和比表面積(ji)分別減(jian)少了 50.9% 和 57.6%。X 射線(xian)衍射（XRD）分析證(zheng)實(shí)，MICP 產(chǎn)生的碳(tan)酸鈣(gai)晶體為方(fang)解石和(he)球霰石(shi)。此外(wai)，經(jīng) MICP 處(chu)理的xiangya抗壓(ya)強(qiáng)度達(dá)到 20.38 MPa，是未(wei)處理樣本的 3.3 倍(bei)。這些(xie)結(jié)果表(biao)明，MICP 技(ji)術(shù)能夠有效(xiao)加固出(chu)土的飽水(shui)xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)經(jīng)微(wei)生物誘導(dǎo)(dao)碳酸(suan)鹽沉淀（MICP）處理的(de)xiangya樣本及對(duì)照(zhao)組樣本的(de)抗壓強(qiáng)度(du)進(jìn)行了測(cè)試(shi)，結(jié)果如(ru)圖 8a 所示。經(jīng) MICP 處理(li)的xiangya樣本(ben)抗壓強(qiáng)度為 20.38 MPa，是(shi)未處理xiangya樣本（6.20 MPa）的(de) 3.3 倍。結(jié)果表明，MICP 處(chu)理后(hou)xiangya的力學(xué)性能得(de)到顯(xian)著改善。這可能(neng)是因?yàn)?wei) MICP 處理產(chǎn)生的(de)碳酸鈣(gai)沉淀填充了出(chu)土xiangya中的孔隙和(he)裂縫，從(cong)而加固(gu)了其(qi)結(jié)構(gòu)并(bing)提高(gao)了抗壓強(qiáng)(qiang)度?？箟簭?qiáng)(qiang)度測(cè)(ce)試后樣本的(de)狀態(tài)如圖(tu) 8b 和 8c 所示。未(wei)處理的xiangya樣本(ben)在測(cè)試后發(fā)生(sheng)碎裂，這可(ke)能是由于樣(yang)本內(nèi)(nei)部存在大(da)量裂(lie)縫和孔隙，導(dǎo)致(zhi)結(jié)構(gòu)完整性較(jiao)低。相比(bi)之下(xia)，經(jīng) MICP 處理(li)的樣(yang)本在抗壓(ya)強(qiáng)度(du)測(cè)試后僅(jin)與壓頭(tou)接觸的(de)部位(wei)發(fā)生碎裂(lie)，整體并未破碎(sui)。這些(xie)結(jié)果表(biao)明，MICP 處理能有(you)效加固(gu)xiangya樣本(ben)并改(gai)善其整(zheng)體力學(xué)(xue)性能。

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。