近日，中國科(ke)學(xué)院(yuan)上海高等研(yan)究院研究人(ren)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。在該論文中，研(yan)究人員利用(yong)上海騰拔Rapid TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測定xiangya文物的抗壓強(qiáng)度(du)。

從金沙遺址出(chu)土的飽水(shui)xiangya文物，因(yin)埋藏過程中有(you)機(jī)質(zhì)分解而出(chu)現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷和(he)韌性下降(jiang)的情況。為(wei)此，本研究采(cai)用微生物(wu)誘導(dǎo)碳酸(suan)鹽沉(chen)淀（MICP）技(ji)術(shù)，利用具有(you) 59.5 U 脲酶活性和(he) 0.34 U 碳酸酐酶活(huo)性的巴氏芽(ya)孢桿菌，對飽水(shui)xiangya樣本進(jìn)行(xing)處理。X 射線計算(suan)機(jī)斷層掃描（CT）分(fen)析表明，通過 MICP 生(sheng)成的碳酸鈣晶(jing)體有(you)效填(tian)充了(le)孔隙，使總(zong)孔隙體積(ji)減少了 46.7%。具體而(er)言，1–60 納米范圍(wei)內(nèi)孔隙的微孔(kong)體積和比表(biao)面積分別減(jian)少了 50.9% 和 57.6%。X 射線衍(yan)射（XRD）分析(xi)證實(shí)，MICP 產(chǎn)生的(de)碳酸鈣(gai)晶體為方解石(shi)和球(qiu)霰石。此外，經(jīng)(jing) MICP 處理(li)的xiangya抗(kang)壓強(qiáng)(qiang)度達(dá)(da)到 20.38 MPa，是未處(chu)理樣本(ben)的 3.3 倍。這(zhe)些結(jié)果(guo)表明，MICP 技(ji)術(shù)能夠有效加(jia)固出土的飽(bao)水xiangya。

采用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對經(jīng)微生物誘(you)導(dǎo)碳酸鹽沉淀(dian)（MICP）處理(li)的xiangya樣本及對(dui)照組樣(yang)本的抗(kang)壓強(qiáng)度進(jìn)(jin)行了測試(shi)，結(jié)果如圖 8a 所示(shi)。經(jīng) MICP 處(chu)理的xiangya樣本抗壓(ya)強(qiáng)度(du)為 20.38 MPa，是未處理(li)xiangya樣本(ben)（6.20 MPa）的 3.3 倍。結(jié)(jie)果表明，MICP 處理后(hou)xiangya的力學(xué)性(xing)能得到顯著改(gai)善。這可能是因(yin)為 MICP 處理產(chǎn)(chan)生的碳酸鈣沉(chen)淀填充(chong)了出土xiangya中的孔(kong)隙和裂縫(feng)，從而加(jia)固了其結(jié)(jie)構(gòu)并提高了(le)抗壓強(qiáng)(qiang)度?？箟簭?qiáng)度測(ce)試后樣(yang)本的狀態(tài)如圖(tu) 8b 和 8c 所示。未(wei)處理的xiangya樣(yang)本在測試(shi)后發(fā)生碎裂(lie)，這可(ke)能是由(you)于樣(yang)本內(nèi)(nei)部存在大量裂(lie)縫和孔隙，導(dǎo)致(zhi)結(jié)構(gòu)完(wan)整性較低。相(xiang)比之下，經(jīng) MICP 處理(li)的樣(yang)本在抗壓強(qiáng)(qiang)度測試(shi)后僅與壓頭接(jie)觸的部位發(fā)生(sheng)碎裂，整(zheng)體并未破(po)碎。這些結(jié)(jie)果表(biao)明，MICP 處理(li)能有(you)效加(jia)固xiangya樣本并改善(shan)其整體力學(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。