近日，中國(guó)科(ke)學(xué)院上海(hai)高等研究(jiu)院研究人(ren)員在Nature子刊《npj | heritage science》發(fā)(fa)表了題為"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研究論文(wen)。在該論文中，研(yan)究人員(yuan)利用上海騰拔(ba)Rapid TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測(cè)定xiangya文物的抗壓強(qiáng)(qiang)度。

從金(jin)沙遺址(zhi)出土(tu)的飽水(shui)xiangya文物，因埋藏過(guo)程中有機(jī)質(zhì)分(fen)解而(er)出現(xiàn)(xian)結(jié)構(gòu)損傷和韌(ren)性下降(jiang)的情況。為(wei)此，本研(yan)究采(cai)用微(wei)生物誘導(dǎo)碳(tan)酸鹽沉(chen)淀（MICP）技術(shù)，利用具(ju)有 59.5 U 脲(niao)酶活性和 0.34 U 碳酸(suan)酐酶(mei)活性的巴(ba)氏芽(ya)孢桿菌，對(duì)飽水(shui)xiangya樣本進(jìn)行處理(li)。X 射線(xian)計(jì)算(suan)機(jī)斷層掃描（CT）分(fen)析表明，通(tong)過 MICP 生成(cheng)的碳(tan)酸鈣晶體有效(xiao)填充了孔隙(xi)，使總孔(kong)隙體積減(jian)少了 46.7%。具(ju)體而言，1–60 納米(mi)范圍(wei)內(nèi)孔隙的微(wei)孔體積和比(bi)表面積(ji)分別(bie)減少了 50.9% 和 57.6%。X 射(she)線衍(yan)射（XRD）分析證實(shí)(shi)，MICP 產(chǎn)生的碳酸(suan)鈣晶體為方解(jie)石和球霰石。此(ci)外，經(jīng)(jing) MICP 處理的xiangya抗(kang)壓強(qiáng)度達(dá)(da)到 20.38 MPa，是未處(chu)理樣本的 3.3 倍(bei)。這些結(jié)果表(biao)明，MICP 技術(shù)能夠有(you)效加固出土的(de)飽水(shui)xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)經(jīng)微(wei)生物誘導(dǎo)碳酸(suan)鹽沉淀（MICP）處(chu)理的xiangya樣本及(ji)對(duì)照組樣(yang)本的抗(kang)壓強(qiáng)度進(jìn)行了(le)測(cè)試，結(jié)果如(ru)圖 8a 所(suo)示。經(jīng) MICP 處理的xiangya樣(yang)本抗壓強(qiáng)度(du)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(li)后xiangya的力(li)學(xué)性能(neng)得到顯著改善(shan)。這可能(neng)是因?yàn)?MICP 處理(li)產(chǎn)生的(de)碳酸鈣沉(chen)淀填充了(le)出土xiangya中的(de)孔隙和裂(lie)縫，從而加(jia)固了其結(jié)(jie)構(gòu)并(bing)提高了(le)抗壓強(qiáng)度(du)?？箟簭?qiáng)度測(cè)(ce)試后樣本(ben)的狀態(tài)如圖(tu) 8b 和 8c 所示。未(wei)處理的xiangya樣(yang)本在測(cè)試后發(fā)(fa)生碎裂，這可能(neng)是由(you)于樣本(ben)內(nèi)部存在大(da)量裂縫和孔隙(xi)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)完整(zheng)性較低(di)。相比之(zhi)下，經(jīng) MICP 處理的樣(yang)本在抗(kang)壓強(qiáng)度測(cè)試(shi)后僅與壓頭接(jie)觸的部位發(fā)(fa)生碎裂，整體并(bing)未破碎(sui)。這些(xie)結(jié)果表明，MICP 處(chu)理能有(you)效加固xiangya樣(yang)本并改(gai)善其(qi)整體力(li)學(xué)性(xing)能。

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