近日，中國科學(xué)(xue)院上(shang)海高(gao)等研究院(yuan)研究人員在Nature子(zi)刊《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(yan)究論文。在該論文中(zhong)，研究人員(yuan)利用上海(hai)騰拔Rapid TA國產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于測(ce)定xiangya文物的抗壓強(qiáng)度(du)。

從金沙(sha)遺址出(chu)土的飽水(shui)xiangya文物，因埋藏過(guo)程中有機(jī)質(zhì)分(fen)解而出現(xiàn)(xian)結(jié)構(gòu)損傷和韌(ren)性下(xia)降的情況。為(wei)此，本研究采(cai)用微生(sheng)物誘導(dǎo)碳酸鹽(yan)沉淀(dian)（MICP）技術(shù)，利(li)用具有 59.5 U 脲酶(mei)活性和 0.34 U 碳酸酐(gan)酶活(huo)性的巴氏芽(ya)孢桿菌，對(dui)飽水xiangya樣本(ben)進(jìn)行處理。X 射(she)線計(ji)算機(jī)斷層(ceng)掃描（CT）分(fen)析表(biao)明，通過 MICP 生(sheng)成的碳酸鈣晶(jing)體有效填充了(le)孔隙(xi)，使總(zong)孔隙體積減(jian)少了 46.7%。具體(ti)而言，1–60 納米范(fan)圍內(nèi)孔隙(xi)的微孔體積和(he)比表面積分別(bie)減少了 50.9% 和 57.6%。X 射(she)線衍射（XRD）分析(xi)證實(shi)，MICP 產(chǎn)生的(de)碳酸鈣(gai)晶體為方解(jie)石和球霰(xian)石。此外，經(jīng) MICP 處理(li)的xiangya抗(kang)壓強(qiáng)(qiang)度達(dá)到 20.38 MPa，是未(wei)處理樣本(ben)的 3.3 倍。這些(xie)結(jié)果表(biao)明，MICP 技術(shù)(shu)能夠(gou)有效加固出(chu)土的飽水xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)儀對經(jīng)(jing)微生(sheng)物誘(you)導(dǎo)碳酸鹽(yan)沉淀（MICP）處理的xiangya樣(yang)本及對照組樣(yang)本的抗壓強(qiáng)(qiang)度進(jìn)(jin)行了(le)測試(shi)，結(jié)果如圖(tu) 8a 所示。經(jīng) MICP 處理(li)的xiangya樣(yang)本抗壓強(qiáng)度(du)為 20.38 MPa，是(shi)未處理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)得到顯著(zhu)改善(shan)。這可(ke)能是因為 MICP 處理(li)產(chǎn)生(sheng)的碳(tan)酸鈣沉淀填(tian)充了出(chu)土xiangya中(zhong)的孔(kong)隙和裂縫(feng)，從而加(jia)固了(le)其結(jié)構(gòu)并(bing)提高了抗(kang)壓強(qiáng)(qiang)度?？箟?ya)強(qiáng)度測試(shi)后樣本的(de)狀態(tài)(tai)如圖(tu) 8b 和 8c 所(suo)示。未處理的xiangya樣(yang)本在測試(shi)后發(fā)(fa)生碎(sui)裂，這可能是(shi)由于樣(yang)本內(nèi)部存(cun)在大量裂縫(feng)和孔隙，導(dǎo)(dao)致結(jié)構(gòu)完(wan)整性較低。相比(bi)之下，經(jīng) MICP 處理(li)的樣本在抗(kang)壓強(qiáng)度(du)測試后僅與壓(ya)頭接觸的(de)部位(wei)發(fā)生(sheng)碎裂，整體并未(wei)破碎。這(zhe)些結(jié)果(guo)表明，MICP 處理(li)能有效(xiao)加固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。