Группа исследователей из Университета Иллинойса в Чикаго и Университета штата Айова осознала, что получение лучшего физического понимания динамических явлений жидкости, происходящих во время огнестрельных брызг, может улучшить расследования на месте преступления.
В журнале Physics of Fluids от AIP Publishing они предлагают обобщенную модель хаотического распада жидкости из-за снаряда произвольной формы.
Их модель фокусируется на предоставлении теоретических прогностических моделей распыления крови при огнестрельном оружии (в частности, капель крови), полета и разбрызгивания капель, чтобы обеспечить физические данные, которые могут улучшить текущий анализ структуры пятен крови.
«Анализ пятен крови в судебной медицине подразумевает физическую связь между образованием капель крови, траекторией и ударами о твердую поверхность», – сказал Александр Ярин, выдающийся профессор Иллинойского университета в Чикаго. "Образование брызг крови связано с реологически сложной жидкостью – кровью – и нетривиальным процессом распыления, на который влияет форма и скорость пули."
Одной из основных физических концепций, задействованных в исследовании, является феномен нестабильности Рэлея-Тейлора, связанный с более плотной кровью, ускоряющейся в сторону более легкого воздуха. Это сопровождается каскадом явлений нестабильности, вызванных исходной неустойчивостью Рэлея-Тейлора – представьте себе слой воды, капающий с потолка.
Исследователи изучают вязкоупругость крови, которая влияет на формирование связок, распространение брызг капель крови в воздухе и отложение крови на полу, с учетом силы тяжести и сопротивления воздуха, причем последнее уменьшается за счет коллективного эффекта, связанного с каплями. взаимодействие капель. На основе этой информации прогнозируется отложение на полу или других поверхностях.
Предыдущая теория группы о прямых брызгах крови включала предсказание обратного разбрызгивания крови, вызванного тонкими и тупыми пулями, и разбрызгивания крови вперед, вызванного пулей в форме тупого яйцевода (яйца). В их настоящей работе последняя была обобщена для пули произвольной формы, поскольку существует множество различных форм пули.
Таким образом, исследователи смогли предсказать фрагментацию заполненной кровью мишени в рамках теории перколяции, которая изучает фильтрацию жидкости через пористую среду.
«Наши результаты показали, что форма и скорость пули определяют характер разбрызгивания крови, потому что они определяют поле скорости в теле крови», – сказал Ярин. "Если в будущем этот подход будет включен в анализ образцов пятен крови в судебно-медицинской экспертизе, мы надеемся, что он поможет решать сложные вопросы."
По словам Ярина, методика судебно-медицинской экспертизы «позволит более точно определить происхождение брызг крови, а также потенциально облегчить выводы следователей об оружии, которое использовалось в случаях, когда пуля не обнаружена».