近日，中國科學(xué)(xue)院上海高等(deng)研究院研究(jiu)人員在(zai)Nature子刊(kan)《npj | heritage science》發(fā)表了題為(wei)"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研究論文(wen)。在該(gai)論文(wen)中，研究人員利(li)用上海騰(teng)拔Rapid TA國產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用(yong)于測定xiangya文物的抗壓強度。

從金沙遺址出(chu)土的飽(bao)水xiangya文物，因埋藏(cang)過程中有(you)機質(zhì)分解(jie)而出(chu)現(xiàn)結(jié)(jie)構(gòu)損傷(shang)和韌性下(xia)降的情況。為(wei)此，本研究采用(yong)微生物誘(you)導(dǎo)碳酸鹽沉(chen)淀（MICP）技術(shù)，利(li)用具有 59.5 U 脲酶活(huo)性和 0.34 U 碳酸酐(gan)酶活性的巴氏(shi)芽孢桿(gan)菌，對飽水xiangya樣(yang)本進(jìn)行(xing)處理。X 射線計(ji)算機斷(duan)層掃描(miao)（CT）分析表明，通過(guo) MICP 生成(cheng)的碳酸鈣(gai)晶體有效(xiao)填充了(le)孔隙(xi)，使總孔隙體積(ji)減少了 46.7%。具(ju)體而言，1–60 納米(mi)范圍(wei)內(nèi)孔(kong)隙的(de)微孔體積和比(bi)表面(mian)積分別(bie)減少了 50.9% 和 57.6%。X 射線(xian)衍射（XRD）分析證(zheng)實，MICP 產(chǎn)生的(de)碳酸鈣晶體為(wei)方解石(shi)和球霰石(shi)。此外，經(jīng) MICP 處理的(de)xiangya抗壓強度達(dá)(da)到 20.38 MPa，是未處理(li)樣本的(de) 3.3 倍。這些(xie)結(jié)果表明(ming)，MICP 技術(shù)能夠有(you)效加固(gu)出土的飽水(shui)xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對經(jīng)微生物(wu)誘導(dǎo)碳(tan)酸鹽沉淀(dian)（MICP）處理的xiangya樣本及(ji)對照組樣本(ben)的抗(kang)壓強度進(jìn)(jin)行了測試，結(jié)(jie)果如圖 8a 所示。經(jīng)(jing) MICP 處理的xiangya樣本抗(kang)壓強度為 20.38 MPa，是未(wei)處理xiangya樣(yang)本（6.20 MPa）的(de) 3.3 倍。結(jié)果表明(ming)，MICP 處理后(hou)xiangya的力(li)學(xué)性能(neng)得到(dao)顯著改善。這(zhe)可能是因(yin)為 MICP 處理產(chǎn)生(sheng)的碳(tan)酸鈣沉淀填(tian)充了出土xiangya中的(de)孔隙和裂縫，從(cong)而加固了其(qi)結(jié)構(gòu)并(bing)提高了抗壓(ya)強度?？箟簭?qiang)度測試后樣本(ben)的狀態(tài)(tai)如圖 8b 和 8c 所示(shi)。未處理的(de)xiangya樣本在測試(shi)后發(fā)生碎裂，這(zhe)可能是由于樣(yang)本內(nèi)(nei)部存(cun)在大量裂縫(feng)和孔隙，導(dǎo)致結(jié)(jie)構(gòu)完整性較(jiao)低。相比(bi)之下，經(jīng) MICP 處理(li)的樣本(ben)在抗壓(ya)強度測(ce)試后僅與壓頭(tou)接觸的部位(wei)發(fā)生碎裂，整體(ti)并未破(po)碎。這些(xie)結(jié)果(guo)表明，MICP 處(chu)理能有效(xiao)加固(gu)xiangya樣本并(bing)改善其整體力(li)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。