近日，中國(guó)科學(xué)(xue)院上海高(gao)等研究院研(yan)究人(ren)員在Nature子刊(kan)《npj | heritage science》發(fā)表了(le)題為"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研究論文(wen)。在該論(lun)文中，研究人員(yuan)利用上海騰(teng)拔Rapid TA國(guó)(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)定xiangya文物的抗壓強(qiáng)(qiang)度。

從金沙遺(yi)址出土(tu)的飽水xiangya文物(wu)，因埋藏過(guò)(guo)程中有機(jī)質(zhì)分(fen)解而出現(xiàn)(xian)結(jié)構(gòu)損(sun)傷和(he)韌性下降的(de)情況。為此，本研(yan)究采用微生物(wu)誘導(dǎo)碳酸鹽(yan)沉淀（MICP）技術(shù)(shu)，利用具有 59.5 U 脲(niao)酶活性和 0.34 U 碳(tan)酸酐(gan)酶活性(xing)的巴氏芽孢(bao)桿菌，對(duì)飽水xiangya樣(yang)本進(jìn)行處理。X 射(she)線計(jì)算機(jī)斷層(ceng)掃描（CT）分析(xi)表明，通過(guò) MICP 生成(cheng)的碳(tan)酸鈣晶體有效(xiao)填充了孔隙，使(shi)總孔隙體積(ji)減少(shao)了 46.7%。具體(ti)而言，1–60 納米范(fan)圍內(nèi)孔隙的(de)微孔體(ti)積和比表(biao)面積分別減少(shao)了 50.9% 和 57.6%。X 射線(xian)衍射（XRD）分析證(zheng)實(shí)，MICP 產(chǎn)(chan)生的碳酸鈣晶(jing)體為方(fang)解石和球(qiu)霰石。此外(wai)，經(jīng) MICP 處理的xiangya抗壓(ya)強(qiáng)度達(dá)到(dao) 20.38 MPa，是未處理樣本(ben)的 3.3 倍。這(zhe)些結(jié)果表(biao)明，MICP 技術(shù)能夠有(you)效加(jia)固出(chu)土的飽(bao)水xiangya。

采用(yong)質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)經(jīng)微生(sheng)物誘導(dǎo)碳酸鹽(yan)沉淀（MICP）處理的xiangya樣(yang)本及對(duì)照(zhao)組樣本(ben)的抗壓強(qiáng)(qiang)度進(jìn)行了(le)測(cè)試，結(jié)(jie)果如圖 8a 所示。經(jīng)(jing) MICP 處理的xiangya樣本(ben)抗壓強(qiáng)度(du)為 20.38 MPa，是(shi)未處理(li)xiangya樣本（6.20 MPa）的 3.3 倍(bei)。結(jié)果(guo)表明，MICP 處理后xiangya的(de)力學(xué)性(xing)能得到顯著(zhu)改善(shan)。這可能(neng)是因?yàn)?wei) MICP 處理產(chǎn)生(sheng)的碳酸(suan)鈣沉淀填充了(le)出土xiangya中(zhong)的孔隙和(he)裂縫，從(cong)而加(jia)固了其結(jié)構(gòu)(gou)并提高了(le)抗壓強(qiáng)度(du)?？箟簭?qiáng)度測(cè)(ce)試后樣本(ben)的狀態(tài)如(ru)圖 8b 和 8c 所示。未處(chu)理的xiangya樣(yang)本在測(cè)試后發(fā)(fa)生碎裂，這(zhe)可能是由于(yu)樣本(ben)內(nèi)部存在大量(liang)裂縫和(he)孔隙，導(dǎo)致(zhi)結(jié)構(gòu)完整性較(jiao)低。相比之下(xia)，經(jīng) MICP 處理的樣本(ben)在抗壓強(qiáng)度(du)測(cè)試后僅與壓(ya)頭接(jie)觸的部(bu)位發(fā)生碎(sui)裂，整(zheng)體并未破碎。這(zhe)些結(jié)(jie)果表(biao)明，MICP 處理(li)能有效加(jia)固xiangya樣本并改善(shan)其整體(ti)力學(xué)性(xing)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。