На заметку криминалистам: как капли крови ведут себя на наклонной плоскости
Засохшие капли крови могут быть важной уликой на месте преступления. В новом исследовании ученые выяснили, как их поведение зависит от размера и других факторов.
Дмитрий ПавловАвтор Hi-Tech Mail
Высыхающие капли неподдельно интересовали ученых на протяжении десятилетий. Сок, кофе, краски — эти повседневные жидкости при высыхании оставляют замысловатые узоры. Но кровь — гораздо более сложная коллоидная субстанция, состоящая из эритроцитов, белков плазмы, солей и бесчисленных биомолекул. Когда она высыхает, она оставляет после себя сложный микроструктурный узор — трещины, кольца и складки, — каждый из которых формируется в результате взаимодействия клеточных компонентов, белков и динамики испарения. Эти особенности образуют своего рода физический отпечаток, который фиксирует сложное взаимодействие физических процессов, происходивших во время высыхания капли.
В недавних экспериментах ученые изучали, как высыхают капли крови, изменяя их размер — от крошечных точек в 1 микролитр до более крупных в 10 микролитров, а также угол наклона поверхности — от полностью горизонтальной до крутой наклонной плоскости под углом 70°. С помощью оптического микроскопа, высокоскоростной камеры и профилометра они отслеживали, как капли высыхают, уменьшаются и трескаются. Исследование опубликовано в журнале Langmuir.
На плоских поверхностях капли крови предсказуемо высыхали, образуя знакомые кофейные кольца, окруженные сетью радиальных и продольных трещин. Но когда экспериментаторы увеличивали наклон, сила тяжести тянула эритроциты вниз, в то время как поверхностное натяжение пыталось удержать их наверху. Это привело к образованию асимметричных отложений и растянутых структур — своего рода биологического оползня, застывшего в пространстве-времени.
На продвигающейся (вниз по склону) и отступающей (вверх по склону) сторонах капли трещины были разными. На нижней стороне, где скопилось больше засохшей крови, трещины были толще и располагались дальше друг от друга. На верхней стороне, где отложения истончились, трещины также были тоньше. Более крупные капли (10 микролитров) еще больше усиливали асимметрию. Гравитация играла все большую роль по мере того, как они становились тяжелее, оставляя после себя длинный тонкий «хвост» из засохшей крови с разбросанными эритроцитами.
Исследователи разработали теоретическую модель первого порядка, показывающую, как механические напряжения неравномерно распределяются по обеим сторонам капли. Эта разница помогла объяснить асимметричные узоры растрескивания, которые они наблюдали.
Эти результаты имеют реальное прикладное значение. Например, в криминалистике следователи используют анализ пятен крови для реконструкции событий на месте преступления. Эти результаты показывают, что как наклон поверхности, так и размер капли могут существенно изменить образующиеся узоры. Игнорирование этих факторов может привести к неверной интерпретации, что потенциально влияет на то, как учитываются и интерпретируются улики.
Недавно мы рассказали как судья в США надел VR-шлем, чтобы пережить преступление от первого лица.
Поделиться
