近日，中(zhong)國科學(xué)院上海(hai)高等研(yan)究院研究人(ren)員在(zai)Nature子刊(kan)《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(wen)。在該論(lun)文中，研究人員(yuan)利用(yong)上海騰拔Rapid TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測(ce)定xiangya文物的抗壓強(qiáng)度(du)。

從金(jin)沙遺址出土(tu)的飽(bao)水xiangya文物，因埋藏(cang)過程中有機(jī)(ji)質(zhì)分解而出(chu)現(xiàn)結(jié)構(gòu)(gou)損傷(shang)和韌性下(xia)降的(de)情況。為此(ci)，本研究采(cai)用微生物誘導(dǎo)(dao)碳酸(suan)鹽沉淀（MICP）技術(shù)，利(li)用具有 59.5 U 脲酶活(huo)性和 0.34 U 碳(tan)酸酐酶(mei)活性的(de)巴氏芽孢桿(gan)菌，對飽(bao)水xiangya樣本(ben)進(jìn)行(xing)處理。X 射(she)線計(jì)算機(jī)斷(duan)層掃描（CT）分析表(biao)明，通過 MICP 生(sheng)成的碳(tan)酸鈣晶體有效(xiao)填充(chong)了孔(kong)隙，使總孔(kong)隙體積減少(shao)了 46.7%。具(ju)體而言，1–60 納米范(fan)圍內(nèi)孔隙(xi)的微孔體積(ji)和比表面積(ji)分別減少了(le) 50.9% 和 57.6%。X 射線衍射（XRD）分(fen)析證實(shí)，MICP 產(chǎn)(chan)生的碳酸鈣(gai)晶體為方解(jie)石和球(qiu)霰石。此外，經(jīng) MICP 處(chu)理的xiangya抗壓強(qiáng)(qiang)度達(dá)到 20.38 MPa，是未處(chu)理樣本的(de) 3.3 倍。這(zhe)些結(jié)果(guo)表明，MICP 技術(shù)能(neng)夠有效加固(gu)出土的飽水xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對經(jīng)(jing)微生物(wu)誘導(dǎo)碳酸鹽沉(chen)淀（MICP）處理(li)的xiangya樣本及(ji)對照組樣(yang)本的抗壓強(qiáng)度(du)進(jìn)行了測試，結(jié)(jie)果如圖 8a 所(suo)示。經(jīng) MICP 處理的xiangya樣(yang)本抗壓強(qiáng)度為(wei) 20.38 MPa，是未處理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)性能得(de)到顯著改善。這(zhe)可能是因?yàn)?MICP 處(chu)理產(chǎn)生(sheng)的碳酸鈣沉淀(dian)填充了出土xiangya中(zhong)的孔(kong)隙和裂(lie)縫，從而加固了(le)其結(jié)構(gòu)并提(ti)高了(le)抗壓強(qiáng)度(du)?？箟簭?qiáng)(qiang)度測試后樣(yang)本的狀(zhuang)態(tài)如圖 8b 和 8c 所示(shi)。未處理的xiangya樣(yang)本在測試后(hou)發(fā)生碎(sui)裂，這(zhe)可能是(shi)由于樣本內(nèi)部(bu)存在大量裂縫(feng)和孔隙，導(dǎo)致(zhi)結(jié)構(gòu)(gou)完整性較低(di)。相比之(zhi)下，經(jīng)(jing) MICP 處理的樣(yang)本在抗壓強(qiáng)(qiang)度測試后僅(jin)與壓頭接觸(chu)的部位發(fā)生(sheng)碎裂，整體并未(wei)破碎(sui)。這些結(jié)果表(biao)明，MICP 處理能有效(xiao)加固xiangya樣本(ben)并改善其(qi)整體力(li)學(xué)性能。

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