近日，中國(guo)科學院上(shang)海高等(deng)研究院研究(jiu)人員在(zai)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(lun)文。在該論(lun)文中，研究(jiu)人員(yuan)利用上海騰(teng)拔Rapid TA國產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測定xiangya文物的抗壓強度。

從金沙遺(yi)址出(chu)土的飽水xiangya文(wen)物，因埋藏過(guo)程中有(you)機質(zhì)分解而(er)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損(sun)傷和韌性下(xia)降的(de)情況。為此(ci)，本研究采(cai)用微(wei)生物(wu)誘導(dǎo)碳酸(suan)鹽沉淀（MICP）技術(shù)(shu)，利用具有 59.5 U 脲(niao)酶活性和 0.34 U 碳酸(suan)酐酶活性的(de)巴氏芽(ya)孢桿菌，對飽(bao)水xiangya樣本進行(xing)處理。X 射線(xian)計算機(ji)斷層掃描（CT）分析(xi)表明，通過 MICP 生(sheng)成的碳(tan)酸鈣晶體有(you)效填充了(le)孔隙，使總孔(kong)隙體積減少了(le) 46.7%。具體而言(yan)，1–60 納米范圍內(nèi)(nei)孔隙的微(wei)孔體積和比(bi)表面積(ji)分別(bie)減少了 50.9% 和 57.6%。X 射(she)線衍射（XRD）分(fen)析證實(shi)，MICP 產(chǎn)生的(de)碳酸(suan)鈣晶體為方解(jie)石和球霰石。此(ci)外，經(jīng) MICP 處理(li)的xiangya抗壓(ya)強度達到(dao) 20.38 MPa，是未處理樣本(ben)的 3.3 倍。這些(xie)結(jié)果(guo)表明，MICP 技(ji)術(shù)能夠(gou)有效加(jia)固出土的飽(bao)水xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對經(jīng)微(wei)生物(wu)誘導(dǎo)碳酸鹽(yan)沉淀(dian)（MICP）處理的(de)xiangya樣本及對(dui)照組樣本的(de)抗壓強度(du)進行了測試，結(jié)(jie)果如(ru)圖 8a 所示。經(jīng)(jing) MICP 處理(li)的xiangya樣本抗(kang)壓強度為 20.38 MPa，是未(wei)處理xiangya樣本（6.20 MPa）的(de) 3.3 倍。結(jié)(jie)果表明，MICP 處理(li)后xiangya的(de)力學(xue)性能得到顯(xian)著改(gai)善。這可能是(shi)因為 MICP 處理產(chǎn)(chan)生的(de)碳酸鈣沉淀填(tian)充了出土xiangya中的(de)孔隙和裂縫(feng)，從而加固(gu)了其結(jié)構(gòu)(gou)并提高了抗壓(ya)強度?？?kang)壓強度測試后(hou)樣本(ben)的狀態(tài)如圖(tu) 8b 和 8c 所(suo)示。未處(chu)理的(de)xiangya樣本在測(ce)試后發(fā)生碎(sui)裂，這可能是由(you)于樣本(ben)內(nèi)部存在大量(liang)裂縫(feng)和孔隙(xi)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)(gou)完整性較(jiao)低。相比之下，經(jīng)(jing) MICP 處理(li)的樣(yang)本在抗壓強度(du)測試后僅(jin)與壓頭接觸的(de)部位發(fā)生碎裂(lie)，整體并未破(po)碎。這些(xie)結(jié)果(guo)表明，MICP 處理能(neng)有效加(jia)固xiangya樣本并改善(shan)其整(zheng)體力學性能。

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