上海腾拔质构仪助力中科院在Nature子刊发表论文

近日，中国科学院上海高等研究院研究人员在Nature子刊《npj | heritage science》发表了题为"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研究论文。在该论文中，研究人员利用上海腾拔Rapid TA国产质构仪用于测定xiangya文物的抗压强度。

从金沙遗址出土的饱水xiangya文物，因埋藏过程中有机质分解而出现结构损伤和韧性下降的情况。为此，本研究采用微生物诱导碳酸盐沉淀（MICP）技术，利用具有 59.5 U 脲酶活性和 0.34 U 碳酸酐酶活性的巴氏芽孢杆菌，对饱水xiangya样本进行处理。X 射线计算机断层扫描（CT）分析表明，通过 MICP 生成的碳酸钙晶体有效填充了孔隙，使总孔隙体积减少了 46.7%。具体而言，1–60 纳米范围内孔隙的微孔体积和比表面积分别减少了 50.9% 和 57.6%。X 射线衍射（XRD）分析证实，MICP 产生的碳酸钙晶体为方解石和球霰石。此外，经 MICP 处理的xiangya抗压强度达到 20.38 MPa，是未处理样本的 3.3 倍。这些结果表明，MICP 技术能够有效加固出土的饱水xiangya。

采用质构仪对经微生物诱导碳酸盐沉淀（MICP）处理的xiangya样本及对照组样本的抗压强度进行了测试，结果如图 8a 所示。经 MICP 处理的xiangya样本抗压强度为 20.38 MPa，是未处理xiangya样本（6.20 MPa）的 3.3 倍。结果表明，MICP 处理后xiangya的力学性能得到显著改善。这可能是因为 MICP 处理产生的碳酸钙沉淀填充了出土xiangya中的孔隙和裂缝，从而加固了其结构并提高了抗压强度。抗压强度测试后样本的状态如图 8b 和 8c 所示。未处理的xiangya样本在测试后发生碎裂，这可能是由于样本内部存在大量裂缝和孔隙，导致结构完整性较低。相比之下，经 MICP 处理的样本在抗压强度测试后仅与压头接触的部位发生碎裂，整体并未破碎。这些结果表明，MICP 处理能有效加固xiangya样本并改善其整体力学性能。

参考文献：Yijun Zou et al. Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation. npj | heritage science, 2025。