近日(ri)，中國(guó)科學(xué)院上(shang)海高等(deng)研究院(yuan)研究(jiu)人員在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(jiu)論文(wen)。在該論(lun)文中(zhong)，研究人員利用(yong)上海騰(teng)拔Rapid TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于(yu)測(cè)定xiangya文物的抗壓強(qiáng)度。

從金沙遺址(zhi)出土(tu)的飽(bao)水xiangya文(wen)物，因埋藏(cang)過(guò)程中(zhong)有機(jī)質(zhì)(zhi)分解而出現(xiàn)(xian)結(jié)構(gòu)損(sun)傷和韌性下(xia)降的情況。為(wei)此，本研究采(cai)用微生物誘導(dǎo)(dao)碳酸鹽沉(chen)淀（MICP）技術(shù)，利用(yong)具有 59.5 U 脲(niao)酶活性(xing)和 0.34 U 碳(tan)酸酐(gan)酶活性的巴氏(shi)芽孢桿(gan)菌，對(duì)飽水xiangya樣本(ben)進(jìn)行處理(li)。X 射線(xiàn)(xian)計(jì)算機(jī)斷層掃(sao)描（CT）分析表明(ming)，通過(guò) MICP 生(sheng)成的碳酸鈣(gai)晶體(ti)有效填充了(le)孔隙，使總(zong)孔隙體積(ji)減少了 46.7%。具體而(er)言，1–60 納米范圍(wei)內(nèi)孔隙的(de)微孔體積(ji)和比表(biao)面積分(fen)別減少(shao)了 50.9% 和 57.6%。X 射線(xiàn)衍射(she)（XRD）分析(xi)證實(shí)(shi)，MICP 產(chǎn)生(sheng)的碳酸(suan)鈣晶體為方解(jie)石和球霰石(shi)。此外，經(jīng) MICP 處(chu)理的xiangya抗壓強(qiáng)度(du)達(dá)到 20.38 MPa，是未處理(li)樣本的(de) 3.3 倍。這些結(jié)果(guo)表明，MICP 技術(shù)能(neng)夠有(you)效加固出土(tu)的飽水xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對(duì)經(jīng)微生物(wu)誘導(dǎo)(dao)碳酸(suan)鹽沉淀（MICP）處理(li)的xiangya樣(yang)本及對(duì)(dui)照組樣本的抗(kang)壓強(qiáng)度(du)進(jìn)行(xing)了測(cè)試，結(jié)(jie)果如圖(tu) 8a 所示(shi)。經(jīng) MICP 處理(li)的xiangya樣(yang)本抗壓強(qiáng)度(du)為 20.38 MPa，是未處理(li)xiangya樣本(ben)（6.20 MPa）的 3.3 倍。結(jié)果(guo)表明，MICP 處理后xiangya的(de)力學(xué)性能得到(dao)顯著改善。這(zhe)可能是因?yàn)?wei) MICP 處理(li)產(chǎn)生的碳(tan)酸鈣(gai)沉淀填充了出(chu)土xiangya中的孔隙(xi)和裂縫，從(cong)而加固了(le)其結(jié)構(gòu)(gou)并提高了(le)抗壓(ya)強(qiáng)度?？箟簭?qiáng)(qiang)度測(cè)(ce)試后樣本的(de)狀態(tài)如圖 8b 和 8c 所(suo)示。未處(chu)理的xiangya樣(yang)本在測(cè)試后發(fā)(fa)生碎(sui)裂，這(zhe)可能(neng)是由于樣(yang)本內(nèi)部存在(zai)大量裂縫(feng)和孔隙(xi)，導(dǎo)致(zhi)結(jié)構(gòu)完整性較(jiao)低。相(xiang)比之下，經(jīng) MICP 處(chu)理的(de)樣本在抗(kang)壓強(qiáng)度測(cè)試后(hou)僅與壓(ya)頭接(jie)觸的部(bu)位發(fā)生碎裂，整(zheng)體并未(wei)破碎。這(zhe)些結(jié)果表明，MICP 處(chu)理能有(you)效加固xiangya樣本(ben)并改(gai)善其整體(ti)力學(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。