近日，中(zhong)國(guó)科學(xué)院(yuan)上海高(gao)等研究院研(yan)究人員在Nature子刊(kan)《npj | heritage science》發(fā)表了題為"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研究論文(wen)。在該(gai)論文中(zhong)，研究人員利用(yong)上海(hai)騰拔(ba)Rapid TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于測(cè)(ce)定xiangya文物的抗壓強(qiáng)度。

從金沙遺(yi)址出土的飽(bao)水xiangya文(wen)物，因(yin)埋藏過(guò)(guo)程中(zhong)有機(jī)(ji)質(zhì)分解而(er)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損(sun)傷和韌性下(xia)降的情況。為此(ci)，本研究采(cai)用微生(sheng)物誘導(dǎo)碳酸(suan)鹽沉淀（MICP）技(ji)術(shù)，利(li)用具有(you) 59.5 U 脲酶活性和 0.34 U 碳(tan)酸酐酶活性的(de)巴氏芽孢桿菌(jun)，對(duì)飽水xiangya樣本(ben)進(jìn)行(xing)處理。X 射線計(jì)(ji)算機(jī)斷層掃(sao)描（CT）分析表(biao)明，通過(guò) MICP 生成(cheng)的碳酸鈣(gai)晶體有效(xiao)填充(chong)了孔隙，使總孔(kong)隙體積(ji)減少了 46.7%。具(ju)體而(er)言，1–60 納米范圍內(nèi)(nei)孔隙的微孔(kong)體積(ji)和比表面積分(fen)別減少了 50.9% 和(he) 57.6%。X 射線衍射（XRD）分析(xi)證實(shí)，MICP 產(chǎn)生(sheng)的碳酸(suan)鈣晶(jing)體為方解石(shi)和球(qiu)霰石。此外，經(jīng) MICP 處(chu)理的(de)xiangya抗壓強(qiáng)度(du)達(dá)到 20.38 MPa，是(shi)未處理樣(yang)本的 3.3 倍。這(zhe)些結(jié)果表明(ming)，MICP 技術(shù)能夠(gou)有效加固出土(tu)的飽水xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)經(jīng)微生物誘(you)導(dǎo)碳酸(suan)鹽沉淀(dian)（MICP）處理的(de)xiangya樣本及(ji)對(duì)照組樣本的(de)抗壓強(qiáng)度進(jìn)(jin)行了測(cè)試，結(jié)(jie)果如圖 8a 所示(shi)。經(jīng) MICP 處理的(de)xiangya樣本(ben)抗壓強(qiáng)(qiang)度為 20.38 MPa，是未處理(li)xiangya樣本（6.20 MPa）的 3.3 倍。結(jié)果(guo)表明，MICP 處理后xiangya的(de)力學(xué)(xue)性能得到(dao)顯著改善。這(zhe)可能是因?yàn)?wei) MICP 處理產(chǎn)生的碳(tan)酸鈣沉淀(dian)填充了出土xiangya中(zhong)的孔隙(xi)和裂縫，從(cong)而加固了其結(jié)(jie)構(gòu)并提(ti)高了抗壓強(qiáng)(qiang)度?？箟簭?qiáng)度測(cè)(ce)試后樣本的(de)狀態(tài)(tai)如圖(tu) 8b 和 8c 所示。未處理(li)的xiangya樣本(ben)在測(cè)試后發(fā)生(sheng)碎裂，這可能(neng)是由于(yu)樣本內(nèi)(nei)部存在(zai)大量裂縫和孔(kong)隙，導(dǎo)致結(jié)(jie)構(gòu)完整性較低(di)。相比之(zhi)下，經(jīng) MICP 處理的(de)樣本在抗壓(ya)強(qiáng)度測(cè)試后僅(jin)與壓(ya)頭接觸的(de)部位發(fā)生碎裂(lie)，整體并(bing)未破(po)碎。這些(xie)結(jié)果表明(ming)，MICP 處理能有效加(jia)固xiangya樣(yang)本并改善(shan)其整體力學(xué)性(xing)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。