近日，中(zhong)國(guó)科學(xué)院上海(hai)高等(deng)研究院(yuan)研究(jiu)人員在Nature子(zi)刊《npj | heritage science》發(fā)表了題(ti)為"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研究論文(wen)。在該(gai)論文(wen)中，研究人員(yuan)利用上海騰拔(ba)Rapid TA國(guó)產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)(ce)定xiangya文(wen)物的抗壓強(qiáng)度。

從金沙遺址出(chu)土的飽水xiangya文(wen)物，因埋藏過(guo)程中有(you)機(jī)質(zhì)分(fen)解而(er)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損(sun)傷和(he)韌性下降(jiang)的情(qing)況。為此，本研究(jiu)采用(yong)微生物誘(you)導(dǎo)碳酸鹽(yan)沉淀（MICP）技(ji)術(shù)，利用具(ju)有 59.5 U 脲酶活(huo)性和(he) 0.34 U 碳酸酐酶(mei)活性的巴氏芽(ya)孢桿菌，對(duì)飽(bao)水xiangya樣本進(jìn)行(xing)處理。X 射(she)線計(jì)算機(jī)(ji)斷層掃描（CT）分析(xi)表明，通過 MICP 生(sheng)成的碳酸鈣(gai)晶體有效填充(chong)了孔(kong)隙，使總孔隙(xi)體積減少了(le) 46.7%。具體而言(yan)，1–60 納米范圍(wei)內(nèi)孔隙的微孔(kong)體積(ji)和比表(biao)面積分別減少(shao)了 50.9% 和 57.6%。X 射線衍射(she)（XRD）分析證實(shí)，MICP 產(chǎn)(chan)生的碳(tan)酸鈣晶體(ti)為方解(jie)石和(he)球霰石(shi)。此外，經(jīng) MICP 處理(li)的xiangya抗壓強(qiáng)度達(dá)(da)到 20.38 MPa，是未處理樣(yang)本的 3.3 倍。這些結(jié)(jie)果表明，MICP 技術(shù)(shu)能夠有效(xiao)加固出土的(de)飽水xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)經(jīng)微生物(wu)誘導(dǎo)碳酸鹽(yan)沉淀（MICP）處(chu)理的(de)xiangya樣本及對(duì)照(zhao)組樣本的抗(kang)壓強(qiáng)度(du)進(jìn)行了(le)測(cè)試，結(jié)果如(ru)圖 8a 所示(shi)。經(jīng) MICP 處理的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 3.3 倍。結(jié)(jie)果表(biao)明，MICP 處(chu)理后xiangya的力學(xué)性(xing)能得到顯著改(gai)善。這可能(neng)是因?yàn)?wei) MICP 處理產(chǎn)(chan)生的碳(tan)酸鈣沉淀填(tian)充了出(chu)土xiangya中的(de)孔隙和(he)裂縫，從而加(jia)固了其(qi)結(jié)構(gòu)并提(ti)高了抗壓(ya)強(qiáng)度?？箟簭?qiáng)(qiang)度測(cè)試后樣(yang)本的狀(zhuang)態(tài)如圖 8b 和 8c 所(suo)示。未處理的(de)xiangya樣本在測(cè)試后(hou)發(fā)生碎(sui)裂，這(zhe)可能是由(you)于樣本(ben)內(nèi)部存(cun)在大(da)量裂縫和孔(kong)隙，導(dǎo)(dao)致結(jié)構(gòu)完(wan)整性較低(di)。相比之下，經(jīng)(jing) MICP 處理(li)的樣本(ben)在抗(kang)壓強(qiáng)度測(cè)試(shi)后僅與壓頭(tou)接觸的部(bu)位發(fā)生碎裂，整(zheng)體并未破碎。這(zhe)些結(jié)果表明，MICP 處(chu)理能有效加(jia)固xiangya樣(yang)本并改善其整(zheng)體力學(xué)性能。

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