近日，中(zhong)國科學(xué)院(yuan)上海高(gao)等研究院研(yan)究人員在(zai)Nature子刊《npj | heritage science》發(fā)(fa)表了(le)題為"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研(yan)究論文。在該(gai)論文中，研究(jiu)人員利(li)用上海(hai)騰拔Rapid TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測定xiangya文(wen)物的抗壓(ya)強度。

從金沙遺址(zhi)出土的(de)飽水(shui)xiangya文物，因(yin)埋藏過程中有(you)機(jī)質(zhì)分(fen)解而出(chu)現(xiàn)結(jié)(jie)構(gòu)損傷和韌(ren)性下(xia)降的(de)情況。為此，本研(yan)究采用微生物(wu)誘導(dǎo)碳酸(suan)鹽沉淀（MICP）技術(shù)(shu)，利用具有(you) 59.5 U 脲酶活性和 0.34 U 碳(tan)酸酐酶(mei)活性的巴氏(shi)芽孢桿菌(jun)，對飽(bao)水xiangya樣本進(jìn)行處(chu)理。X 射線計(ji)算機(jī)斷層掃(sao)描（CT）分析(xi)表明，通過 MICP 生成(cheng)的碳酸鈣(gai)晶體有效(xiao)填充了孔(kong)隙，使總(zong)孔隙體(ti)積減(jian)少了 46.7%。具(ju)體而言，1–60 納米范(fan)圍內(nèi)孔隙的微(wei)孔體積和比(bi)表面積分(fen)別減少了(le) 50.9% 和 57.6%。X 射線衍(yan)射（XRD）分析(xi)證實，MICP 產(chǎn)生的碳(tan)酸鈣晶體為(wei)方解(jie)石和球霰石(shi)。此外，經(jīng) MICP 處理(li)的xiangya抗壓強(qiang)度達(dá)到(dao) 20.38 MPa，是未處理樣本(ben)的 3.3 倍(bei)。這些結(jié)(jie)果表明(ming)，MICP 技術(shù)能(neng)夠有效(xiao)加固出土的飽(bao)水xiangya。

采用(yong)質(zhì)構(gòu)(gou)儀對經(jīng)微生物(wu)誘導(dǎo)(dao)碳酸鹽沉淀（MICP）處(chu)理的xiangya樣本(ben)及對照組樣(yang)本的抗壓(ya)強度進(jìn)行(xing)了測試(shi)，結(jié)果(guo)如圖 8a 所(suo)示。經(jīng) MICP 處理(li)的xiangya樣本(ben)抗壓強度(du)為 20.38 MPa，是未處(chu)理xiangya樣(yang)本（6.20 MPa）的 3.3 倍。結(jié)果表(biao)明，MICP 處理(li)后xiangya的力學(xué)性能(neng)得到顯(xian)著改善。這(zhe)可能是因(yin)為 MICP 處理產(chǎn)(chan)生的碳(tan)酸鈣(gai)沉淀(dian)填充(chong)了出(chu)土xiangya中的孔(kong)隙和裂縫(feng)，從而加固了其(qi)結(jié)構(gòu)并提高了(le)抗壓(ya)強度?？箟簭姸?du)測試后(hou)樣本的狀態(tài)(tai)如圖 8b 和(he) 8c 所示。未(wei)處理的xiangya樣本在(zai)測試(shi)后發(fā)生碎裂(lie)，這可能是由(you)于樣(yang)本內(nèi)部存在(zai)大量裂(lie)縫和孔隙(xi)，導(dǎo)致(zhi)結(jié)構(gòu)完整性較(jiao)低。相比之(zhi)下，經(jīng) MICP 處理的(de)樣本在抗壓強(qiang)度測試后僅與(yu)壓頭接觸的(de)部位(wei)發(fā)生碎(sui)裂，整(zheng)體并未(wei)破碎。這些結(jié)果(guo)表明，MICP 處理能(neng)有效加(jia)固xiangya樣本并改(gai)善其整體(ti)力學(xué)性能。

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