近日，中國(guó)科學(xué)(xue)院上(shang)海高等研究院(yuan)研究人員(yuan)在Nature子刊《npj | heritage science》發(fā)(fa)表了(le)題為(wei)"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研究(jiu)論文(wen)。在該論文中(zhong)，研究人員(yuan)利用上(shang)海騰(teng)拔Rapid TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于測(cè)(ce)定xiangya文物的抗壓強(qiáng)度。

從金沙遺址出(chu)土的飽水xiangya文物(wu)，因埋藏過程中(zhong)有機(jī)質(zhì)分解而(er)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損(sun)傷和韌(ren)性下降的情(qing)況。為此，本研究(jiu)采用微生(sheng)物誘導(dǎo)碳酸鹽(yan)沉淀（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)的巴氏芽孢(bao)桿菌(jun)，對(duì)飽水xiangya樣本(ben)進(jìn)行(xing)處理。X 射線(xian)計(jì)算(suan)機(jī)斷層(ceng)掃描（CT）分析(xi)表明，通(tong)過 MICP 生成的(de)碳酸鈣晶體(ti)有效(xiao)填充了孔隙(xi)，使總孔(kong)隙體積(ji)減少(shao)了 46.7%。具體(ti)而言，1–60 納米范圍(wei)內(nèi)孔隙的(de)微孔體積和比(bi)表面積分(fen)別減少(shao)了 50.9% 和 57.6%。X 射(she)線衍(yan)射（XRD）分析證(zheng)實(shí)，MICP 產(chǎn)生(sheng)的碳酸鈣晶(jing)體為(wei)方解石和(he)球霰(xian)石。此外(wai)，經(jīng) MICP 處理的xiangya抗(kang)壓強(qiáng)度達(dá)到(dao) 20.38 MPa，是未處理樣(yang)本的 3.3 倍。這些(xie)結(jié)果表明(ming)，MICP 技術(shù)能夠有(you)效加固出土(tu)的飽水xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)經(jīng)微生物(wu)誘導(dǎo)(dao)碳酸(suan)鹽沉(chen)淀（MICP）處理的(de)xiangya樣本及(ji)對(duì)照組(zu)樣本的抗壓(ya)強(qiáng)度(du)進(jìn)行(xing)了測(cè)試，結(jié)果如(ru)圖 8a 所示。經(jīng)(jing) MICP 處理的xiangya樣(yang)本抗壓強(qiáng)(qiang)度為(wei) 20.38 MPa，是未處理xiangya樣(yang)本（6.20 MPa）的(de) 3.3 倍。結(jié)果表明(ming)，MICP 處理后xiangya的力(li)學(xué)性(xing)能得到顯(xian)著改善。這可(ke)能是因?yàn)?MICP 處理(li)產(chǎn)生的(de)碳酸(suan)鈣沉(chen)淀填充(chong)了出(chu)土xiangya中的(de)孔隙(xi)和裂(lie)縫，從(cong)而加固了其結(jié)(jie)構(gòu)并提高了抗(kang)壓強(qiáng)度?？?kang)壓強(qiáng)度測(cè)(ce)試后樣本(ben)的狀態(tài)如圖(tu) 8b 和 8c 所示(shi)。未處理的xiangya樣(yang)本在測(cè)試后(hou)發(fā)生碎裂，這可(ke)能是由(you)于樣本內(nèi)部(bu)存在大量(liang)裂縫和(he)孔隙，導(dǎo)致(zhi)結(jié)構(gòu)完整性較(jiao)低。相比(bi)之下，經(jīng) MICP 處理(li)的樣本在(zai)抗壓強(qiáng)度(du)測(cè)試后僅與壓(ya)頭接觸的(de)部位發(fā)生(sheng)碎裂(lie)，整體并未破(po)碎。這些結(jié)(jie)果表明(ming)，MICP 處理能有(you)效加固xiangya樣本并(bing)改善其(qi)整體力學(xué)性能(neng)。

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