近日，中國科(ke)學(xué)院上海高(gao)等研究院研究(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(yan)究論文。在該論(lun)文中，研(yan)究人員利用(yong)上海(hai)騰拔Rapid TA國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)(ce)定xiangya文物的抗壓強(qiáng)度(du)。

從金沙遺(yi)址出(chu)土的飽水(shui)xiangya文物，因埋(mai)藏過程(cheng)中有機(jī)質(zhì)分解(jie)而出(chu)現(xiàn)結(jié)構(gòu)損(sun)傷和韌性(xing)下降的(de)情況(kuang)。為此，本研究(jiu)采用微生(sheng)物誘導(dǎo)(dao)碳酸(suan)鹽沉淀（MICP）技術(shù)(shu)，利用具有(you) 59.5 U 脲酶活(huo)性和(he) 0.34 U 碳酸酐酶活性(xing)的巴氏芽孢(bao)桿菌，對(duì)飽水(shui)xiangya樣本(ben)進(jìn)行處理。X 射(she)線計(jì)算機(jī)(ji)斷層掃描(miao)（CT）分析表明，通(tong)過 MICP 生成的碳酸(suan)鈣晶體有效填(tian)充了(le)孔隙，使總(zong)孔隙(xi)體積減少(shao)了 46.7%。具體而言，1–60 納(na)米范圍內(nèi)(nei)孔隙的(de)微孔體積和比(bi)表面積分別減(jian)少了 50.9% 和 57.6%。X 射線(xian)衍射（XRD）分析證實(shí)(shi)，MICP 產(chǎn)生的碳酸(suan)鈣晶體為方解(jie)石和球霰石。此(ci)外，經(jīng) MICP 處理的xiangya抗(kang)壓強(qiáng)度(du)達(dá)到 20.38 MPa，是未處(chu)理樣本的 3.3 倍(bei)。這些結(jié)果(guo)表明，MICP 技術(shù)能(neng)夠有(you)效加固出土的(de)飽水(shui)xiangya。

采用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對(duì)經(jīng)微生物(wu)誘導(dǎo)碳(tan)酸鹽沉淀（MICP）處(chu)理的xiangya樣本及(ji)對(duì)照組樣(yang)本的抗壓強(qiáng)(qiang)度進(jìn)行了測(cè)試(shi)，結(jié)果如圖 8a 所(suo)示。經(jīng) MICP 處(chu)理的xiangya樣本抗(kang)壓強(qiáng)度(du)為 20.38 MPa，是未(wei)處理xiangya樣本（6.20 MPa）的(de) 3.3 倍。結(jié)果(guo)表明(ming)，MICP 處理后xiangya的力(li)學(xué)性能得到顯(xian)著改善。這(zhe)可能(neng)是因?yàn)?MICP 處(chu)理產(chǎn)生的碳(tan)酸鈣沉淀填充(chong)了出土(tu)xiangya中的孔隙和裂(lie)縫，從而(er)加固(gu)了其結(jié)構(gòu)(gou)并提高了抗(kang)壓強(qiáng)度?？箟簭?qiáng)(qiang)度測(cè)試(shi)后樣本的狀態(tài)(tai)如圖 8b 和(he) 8c 所示。未處理(li)的xiangya樣本在測(cè)試(shi)后發(fā)生碎(sui)裂，這可能是(shi)由于樣(yang)本內(nèi)部(bu)存在(zai)大量裂縫和孔(kong)隙，導(dǎo)(dao)致結(jié)構(gòu)(gou)完整性較低(di)。相比之下，經(jīng) MICP 處(chu)理的樣本在抗(kang)壓強(qiáng)(qiang)度測(cè)試(shi)后僅與壓(ya)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(xiao)加固(gu)xiangya樣本并改(gai)善其整體力(li)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。