近日，中國(guó)科(ke)學(xué)院上海高(gao)等研(yan)究院研究(jiu)人員在Nature子(zi)刊《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)。在該論文中，研(yan)究人員利用(yong)上海騰拔(ba)Rapid TA國(guó)產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)測(cè)定xiangya文物(wu)的抗壓強(qiáng)度。

從金沙遺址出(chu)土的飽水xiangya文物(wu)，因埋藏過(guò)程中(zhong)有機(jī)質(zhì)分解(jie)而出現(xiàn)(xian)結(jié)構(gòu)(gou)損傷和(he)韌性下降的(de)情況。為此，本(ben)研究采(cai)用微生物誘(you)導(dǎo)碳酸(suan)鹽沉淀（MICP）技術(shù)(shu)，利用(yong)具有 59.5 U 脲酶活(huo)性和 0.34 U 碳酸(suan)酐酶活性的(de)巴氏(shi)芽孢(bao)桿菌，對(duì)飽水(shui)xiangya樣本進(jìn)(jin)行處理。X 射線(xiàn)(xian)計(jì)算機(jī)斷層(ceng)掃描（CT）分析表明(ming)，通過(guò) MICP 生成(cheng)的碳酸鈣(gai)晶體(ti)有效填(tian)充了孔隙，使(shi)總孔隙體積減(jian)少了 46.7%。具(ju)體而(er)言，1–60 納(na)米范圍內(nèi)孔隙(xi)的微孔(kong)體積和比(bi)表面積(ji)分別減少了(le) 50.9% 和 57.6%。X 射線(xiàn)衍射（XRD）分(fen)析證(zheng)實(shí)，MICP 產(chǎn)生的碳(tan)酸鈣晶(jing)體為(wei)方解石和(he)球霰石。此外(wai)，經(jīng) MICP 處理(li)的xiangya抗(kang)壓強(qiáng)度達(dá)到 20.38 MPa，是(shi)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)夠有效(xiao)加固出(chu)土的飽水xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)經(jīng)微生物(wu)誘導(dǎo)碳酸鹽(yan)沉淀（MICP）處(chu)理的xiangya樣本及(ji)對(duì)照組(zu)樣本(ben)的抗壓強(qiáng)度進(jìn)(jin)行了測(cè)試，結(jié)(jie)果如圖 8a 所(suo)示。經(jīng) MICP 處理的xiangya樣(yang)本抗(kang)壓強(qiáng)度為 20.38 MPa，是未(wei)處理xiangya樣本(ben)（6.20 MPa）的 3.3 倍。結(jié)果表明(ming)，MICP 處理后xiangya的(de)力學(xué)性能得(de)到顯(xian)著改善(shan)。這可能是(shi)因?yàn)?MICP 處理(li)產(chǎn)生(sheng)的碳酸鈣沉(chen)淀填充了出(chu)土xiangya中的孔隙和(he)裂縫，從而加固(gu)了其結(jié)構(gòu)并(bing)提高了抗(kang)壓強(qiáng)度?？箟簭?qiáng)(qiang)度測(cè)(ce)試后樣本(ben)的狀態(tài)如圖(tu) 8b 和 8c 所示。未(wei)處理的xiangya樣本在(zai)測(cè)試后發(fā)生碎(sui)裂，這(zhe)可能是由(you)于樣本內(nèi)部存(cun)在大量裂縫(feng)和孔隙，導(dǎo)致結(jié)(jie)構(gòu)完(wan)整性較(jiao)低。相比之下(xia)，經(jīng) MICP 處(chu)理的樣本在(zai)抗壓(ya)強(qiáng)度測(cè)(ce)試后(hou)僅與(yu)壓頭接觸的部(bu)位發(fā)(fa)生碎(sui)裂，整體并未破(po)碎。這些結(jié)(jie)果表明(ming)，MICP 處理能有(you)效加固(gu)xiangya樣本并改善其(qi)整體力學(xué)性能(neng)。

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。