近日，中(zhong)國科學院(yuan)上海高等研(yan)究院(yuan)研究(jiu)人員在Nature子刊(kan)《npj | heritage science》發(fā)表了題(ti)為"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研究論文(wen)。在該(gai)論文中，研究人(ren)員利(li)用上(shang)海騰拔Rapid TA國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀用于測(ce)定xiangya文物的抗壓強度(du)。

從金(jin)沙遺址出(chu)土的飽(bao)水xiangya文物，因(yin)埋藏過程中有(you)機質(zhì)分解而(er)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷(shang)和韌(ren)性下降(jiang)的情況(kuang)。為此，本研究采(cai)用微生物(wu)誘導(dao)碳酸鹽沉淀（MICP）技(ji)術(shù)，利用(yong)具有 59.5 U 脲(niao)酶活(huo)性和 0.34 U 碳酸(suan)酐酶活(huo)性的巴氏芽(ya)孢桿菌(jun)，對飽水xiangya樣(yang)本進行處(chu)理。X 射線計算(suan)機斷層掃描（CT）分(fen)析表明，通過 MICP 生(sheng)成的碳酸鈣晶(jing)體有效(xiao)填充了孔隙(xi)，使總孔隙體積(ji)減少了 46.7%。具(ju)體而言，1–60 納米范(fan)圍內(nèi)(nei)孔隙的微孔(kong)體積和比表(biao)面積分別減少(shao)了 50.9% 和 57.6%。X 射(she)線衍(yan)射（XRD）分析(xi)證實，MICP 產(chǎn)生(sheng)的碳酸鈣晶體(ti)為方解石和球(qiu)霰石。此外，經(jīng) MICP 處(chu)理的(de)xiangya抗壓強度達到(dao) 20.38 MPa，是未(wei)處理樣(yang)本的 3.3 倍。這些(xie)結(jié)果表明，MICP 技(ji)術(shù)能夠有(you)效加固出土(tu)的飽(bao)水xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)儀對經(jīng)(jing)微生物(wu)誘導碳酸(suan)鹽沉淀（MICP）處理的(de)xiangya樣本及(ji)對照組樣本(ben)的抗壓(ya)強度進行了測(ce)試，結(jié)果如圖(tu) 8a 所示(shi)。經(jīng) MICP 處理(li)的xiangya樣本抗壓(ya)強度為 20.38 MPa，是未(wei)處理xiangya樣本(ben)（6.20 MPa）的 3.3 倍。結(jié)(jie)果表(biao)明，MICP 處理后(hou)xiangya的力學(xue)性能(neng)得到顯著(zhu)改善。這可能(neng)是因為 MICP 處理(li)產(chǎn)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)構(gòu)并(bing)提高(gao)了抗壓強度(du)。抗壓強(qiang)度測試后樣本(ben)的狀(zhuang)態(tài)如圖 8b 和 8c 所示(shi)。未處理的(de)xiangya樣本在測試后(hou)發(fā)生碎裂，這可(ke)能是由于樣(yang)本內(nèi)部(bu)存在大量裂(lie)縫和孔隙(xi)，導致結(jié)(jie)構(gòu)完整性(xing)較低。相比之下(xia)，經(jīng) MICP 處理(li)的樣(yang)本在抗(kang)壓強度(du)測試(shi)后僅與壓頭接(jie)觸的部(bu)位發(fā)生碎裂(lie)，整體并未破(po)碎。這些結(jié)(jie)果表(biao)明，MICP 處理能有(you)效加固xiangya樣本并(bing)改善其(qi)整體力學(xue)性能。

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