近日(ri)，中國科學(xué)院(yuan)上海(hai)高等(deng)研究院(yuan)研究人員(yuan)在Nature子刊《npj | heritage science》發(fā)(fa)表了題為"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研究論文。在該論文中(zhong)，研究人(ren)員利(li)用上海騰拔Rapid TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)測定xiangya文(wen)物的抗壓強(qiáng)(qiang)度。

從金沙遺(yi)址出土(tu)的飽(bao)水xiangya文(wen)物，因埋藏(cang)過程中有機(jī)質(zhì)(zhi)分解而出(chu)現(xiàn)結(jié)構(gòu)損(sun)傷和韌性下(xia)降的情(qing)況。為此，本研究(jiu)采用微(wei)生物誘導(dǎo)(dao)碳酸(suan)鹽沉淀（MICP）技(ji)術(shù)，利用具有(you) 59.5 U 脲酶活性和(he) 0.34 U 碳酸酐酶(mei)活性的巴氏芽(ya)孢桿(gan)菌，對(duì)飽水xiangya樣本(ben)進(jìn)行處(chu)理。X 射(she)線計(jì)算(suan)機(jī)斷層掃描（CT）分(fen)析表明，通(tong)過 MICP 生(sheng)成的碳(tan)酸鈣晶體有(you)效填充(chong)了孔隙，使總孔(kong)隙體(ti)積減少了 46.7%。具(ju)體而言(yan)，1–60 納米(mi)范圍內(nèi)孔(kong)隙的微孔體(ti)積和比(bi)表面積(ji)分別減(jian)少了(le) 50.9% 和 57.6%。X 射線衍射(she)（XRD）分析證實(shí)，MICP 產(chǎn)(chan)生的碳酸鈣晶(jing)體為方(fang)解石(shi)和球霰石(shi)。此外(wai)，經(jīng) MICP 處理(li)的xiangya抗(kang)壓強(qiáng)度達(dá)到(dao) 20.38 MPa，是未處理樣本(ben)的 3.3 倍。這些結(jié)果(guo)表明(ming)，MICP 技術(shù)能夠有(you)效加(jia)固出土的飽水(shui)xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對(duì)經(jīng)微生物(wu)誘導(dǎo)(dao)碳酸鹽沉淀(dian)（MICP）處理的xiangya樣本及(ji)對(duì)照(zhao)組樣本的抗壓(ya)強(qiáng)度進(jìn)行了測(ce)試，結(jié)果如圖 8a 所(suo)示。經(jīng) MICP 處理的(de)xiangya樣本(ben)抗壓強(qiáng)(qiang)度為 20.38 MPa，是未處(chu)理xiangya樣本（6.20 MPa）的(de) 3.3 倍。結(jié)果表明(ming)，MICP 處理(li)后xiangya的力學(xué)(xue)性能(neng)得到顯著改(gai)善。這可(ke)能是因?yàn)?MICP 處(chu)理產(chǎn)生的(de)碳酸鈣沉淀填(tian)充了出土(tu)xiangya中的(de)孔隙(xi)和裂縫，從(cong)而加固了其結(jié)(jie)構(gòu)并提高了(le)抗壓強(qiáng)度?？箟?ya)強(qiáng)度測試后樣(yang)本的(de)狀態(tài)如(ru)圖 8b 和 8c 所示。未處(chu)理的xiangya樣本在(zai)測試(shi)后發(fā)生(sheng)碎裂(lie)，這可能是由于(yu)樣本內(nèi)部存(cun)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(xiang)比之下(xia)，經(jīng) MICP 處理的樣(yang)本在抗(kang)壓強(qiáng)度(du)測試后僅(jin)與壓頭接觸(chu)的部位發(fā)生碎(sui)裂，整體并(bing)未破碎。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(gai)善其整(zheng)體力學(xué)性能(neng)。

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