Doorbraak bloedspatten voor forensische wetenschappers

Hier is een interessant probleem. Stel je een plaats delict voor waar bloed over een vloer is gespat. Is het mogelijk om het spatpatroon te gebruiken om de positie van de bron in drie dimensies te bepalen?

Dit kan als een verrassing komen voor iedereen die heeft gekeken CSI: onderzoek naar plaats delict maar volgens conventionele forensische analyse is het antwoord nee. En een snelle blik op het bovenstaande diagram laat zien waarom.

Elke druppel die onder een hoek de grond raakt, laat een elliptisch merkteken achter. Het is eenvoudig om de vorm van deze ellipsen te meten en vervolgens te extrapoleren langs hun halve lange assen om te zien waar ze elkaar kruisen. Dit geeft je de locatie van de verticale as van de bron.

Maar probeer de hoogte van de bron te bepalen en je komt al snel in de problemen. De excentriciteit van de ellips vertelt de impacthoek, maar herleid dit naar de verticale as en je zult zien dat er meestal meer dan één mogelijke bronhoogte kan zijn.

Forensische wetenschappers hebben altijd op andere aanwijzingen moeten vertrouwen om te bepalen wat de werkelijke hoogte moet zijn geweest.

Nu hebben Christopher Varney en Fred Gittes van de Washington State University een manier gevonden om dit probleem op te lossen met behulp van elementaire trigonometrie. Ten eerste hebben ze een eenvoudige uitdrukking afgeleid die de lanceringshoogte en -hoek van de druppel koppelt aan zijn horizontale vluchtafstand en impacthoek.

Ze realiseerden zich toen dat hoewel de lanceringshoogte van een enkele druppel niet uniek kan worden bepaald, het mogelijk zou moeten zijn met gegevens van veel druppels die zijn vrijgegeven met dezelfde lanceringshoek en -hoogte maar met verschillende snelheden. In dat geval zou het uitzetten van een bepaalde relatie tussen de inslaghoek en de horizontale vliegafstanden van alle druppeltjes een rechte lijn moeten opleveren.

Maar hier is het slimme deel. De techniek werkt alleen als de druppels allemaal dezelfde lanceringshoek hebben. Als ze verschillende lanceerhoeken hebben, mislukt het. Maar in dit geval produceert de plot een spreiding in plaats van een rechte lijn en kan dus als een nulresultaat worden gekozen in plaats van een onjuiste hoogtemaat te geven.

Dat is belangrijk in forensisch onderzoek. Een faalveilige techniek is cruciaal voor bewijs dat kan worden gebruikt om een ​​veroordeling te verkrijgen.

Varney en Gittes hebben de methode zelfs getest met behulp van een klepelmechanisme om bloeddruppels over hun laboratorium te verspreiden. (In feite bestond hun bloed uit 2-3 delen Ashanti Chicken Wing Sauce met 1 deel Ivory Dish Soap om het opruimen te vergemakkelijken en een scheutje voedselkleuring.)

Er is nog een toepassing. Varney en Gittes gebruiken de techniek momenteel om de hoogte in te schatten van waaruit opspattende lava uit oude vulkanen moet zijn gespuwd, wat een idee zal geven van de grootte van de vulkaan in die tijd. Slim!

Referentie: arxiv.org/abs/1102.5134 : De bron van projectielvloeistofdruppels lokaliseren

zich verstoppen