近日，中國(guó)科學(xué)(xue)院上海高(gao)等研究(jiu)院研究人員在(zai)Nature子刊《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(jiu)論文。在該(gai)論文中，研究人(ren)員利用上(shang)海騰拔(ba)Rapid TA國(guó)產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于(yu)測(cè)定xiangya文物的抗壓強(qiáng)度(du)。

從金(jin)沙遺址出(chu)土的飽水xiangya文(wen)物，因埋藏過(guo)程中有機(jī)(ji)質(zhì)分(fen)解而(er)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)(gou)損傷和韌性下(xia)降的情況。為此(ci)，本研究采用(yong)微生物(wu)誘導(dǎo)碳酸鹽(yan)沉淀(dian)（MICP）技術(shù)，利用(yong)具有 59.5 U 脲酶活性(xing)和 0.34 U 碳酸酐(gan)酶活性的巴氏(shi)芽孢桿菌，對(duì)飽(bao)水xiangya樣本(ben)進(jìn)行處理(li)。X 射線計(jì)算機(jī)斷(duan)層掃描（CT）分析表(biao)明，通過 MICP 生成的(de)碳酸鈣晶體有(you)效填(tian)充了孔隙，使(shi)總孔隙體積(ji)減少了(le) 46.7%。具體而(er)言，1–60 納米范(fan)圍內(nèi)孔隙的(de)微孔體積(ji)和比表面積分(fen)別減少了 50.9% 和 57.6%。X 射(she)線衍射（XRD）分析證(zheng)實(shí)，MICP 產(chǎn)生的(de)碳酸(suan)鈣晶(jing)體為方(fang)解石和球霰石(shi)。此外，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)。這些結(jié)(jie)果表明，MICP 技術(shù)能(neng)夠有效加固(gu)出土的飽水xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對(duì)經(jīng)(jing)微生物誘導(dǎo)碳(tan)酸鹽沉淀（MICP）處理(li)的xiangya樣(yang)本及對(duì)照(zhao)組樣本(ben)的抗壓(ya)強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)(ce)試，結(jié)果如(ru)圖 8a 所(suo)示。經(jīng) MICP 處理的xiangya樣(yang)本抗壓強(qiáng)度為(wei) 20.38 MPa，是未處理(li)xiangya樣本（6.20 MPa）的 3.3 倍(bei)。結(jié)果表明，MICP 處理(li)后xiangya的(de)力學(xué)性能(neng)得到顯著改(gai)善。這(zhe)可能(neng)是因?yàn)?wei) MICP 處理產(chǎn)(chan)生的碳酸鈣(gai)沉淀填充了出(chu)土xiangya中的孔隙(xi)和裂縫，從而加(jia)固了其結(jié)(jie)構(gòu)并提高了抗(kang)壓強(qiáng)度?？箟簭?qiáng)(qiang)度測(cè)試后(hou)樣本(ben)的狀態(tài)如(ru)圖 8b 和 8c 所示。未處(chu)理的(de)xiangya樣本在(zai)測(cè)試(shi)后發(fā)生碎(sui)裂，這可能是(shi)由于(yu)樣本內(nèi)部存在(zai)大量裂縫和(he)孔隙(xi)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)完(wan)整性較低。相比(bi)之下，經(jīng) MICP 處(chu)理的樣本在(zai)抗壓強(qiáng)度(du)測(cè)試后僅(jin)與壓頭接觸的(de)部位發(fā)生碎(sui)裂，整體(ti)并未破碎。這(zhe)些結(jié)果表(biao)明，MICP 處(chu)理能有效(xiao)加固xiangya樣本并改(gai)善其整體力(li)學(xué)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。