Sangue 4: Macchie di sangue passive – Scena del crimine

admin

Obiettivo: Come fanno gli scienziati ad analizzare le macchie di sangue?

Obiettivi: Gli studenti saranno in grado di:
1) Capire come la composizione molecolare di un liquido influenzi la sua viscosità, la tensione superficiale e la densità.
2) Spiegare come le caratteristiche fisiche del sangue influiscano sui disegni che produce all’impatto.
3) Discutere come le diverse superfici influenzino l’aspetto delle macchie di sangue.
4) Lavorare in gruppo per studiare come l’altezza e l’angolo di impatto influenzino l’aspetto degli schizzi di sangue.
Motivazione: Mostrare agli studenti vari liquidi – latte, acqua, sangue, sciroppo di mais ecc. — e chiedere loro di prevedere quale liquido scenderà più rapidamente su una superficie inclinata. Discutere la viscosità (la resistenza al flusso di un liquido).
Quante gocce di ciascun liquido possono essere messe su un penny senza che trabocchi? Discutere la tensione superficiale.
Sfondo:
Blood is considered to be a fluid. A fluid is a substance with no fixed shape and is subject to external pressure. A fluid can be either a liquid or a gas. A liquid is a fluid that has a fixed volume while a gas is afluid that can expand indefinitely.

Viscosity: Viscosity is defined as a fluid’s resistance to flow. The more viscous a substance is, the more slowly it will flow. The SI unit for viscosity is the Pascal second. Fluid viscosity is compared to water that has a viscosity of one. Blood is thicker than water and is viscous primarily due to the cellular component. The viscosity of some common substances, including blood:

Liquid Viscosity (mP·s-1)
Milk (25oC) 3
Blood (37oC) 3-4
Glycerin (20oC) 1420
Mercury (15oC) 1.55
Water (20oC) 1.0
Water (100oC) 0.28

Surface tension: Surface tension is the force that pulls the surface molecules towards the interior of a liquid, decreasing the surface area and causing the liquid to resist penetration or separation. Surface tension is the tendency of the surface of a liquid to contract to the smallest area possible. The fluid is able to do this as the cohesive forces are stronger on the surface of liquids as there are no neighbouring molecules above. Di conseguenza, ci sono forze di attrazione più forti tra le molecole e i loro vicini più vicini sulla superficie; la forza di tensione superficiale esercita effettivamente una forza verso l’alto. La tensione superficiale è come avere una pellicola elastica sulla superficie.
La tensione superficiale è importante nell’analisi delle macchie di sangue perché;
la forza gravitazionale deve superare la tensione superficiale del sangue prima che una goccia di sangue possa cadere, e le gocce di sangue rimangono intatte mentre si muovono nell’aria a causa della tensione superficiale.

Densità:

La densità è definita come massa per unità di volume. La densità dell’acqua è di 1000 kg/m3. La densità del sangue è proporzionale alla concentrazione totale delle proteine o della componente cellulare del sangue ed è influenzata solo in misura minore da altri ioni, gas ecc. che sono disciolti nel plasma. La densità del plasma sanguigno è di circa 1025 kg/m3 e la densità delle cellule circolanti nel sangue è di circa 11 25 kg/m3. La densità media del sangue intero per un essere umano è di circa 1060 kg/m3.

Gocce di sangue: L’applicazione di una forza ad una massa di sangue provoca la rottura della massa in goccioline. Quando una goccia di sangue viaggia nell’aria, mantiene una forma sferica a causa della tensione superficiale. Le gocce più piccole (1 mm di diametro e meno) sono sfere quasi perfette, mentre le gocce più grandi oscillano a causa di una serie di altre forze che agiscono sulla goccia. Le gocce non si “rompono” mentre sono in movimento; un’altra forza dovrebbe essere applicata per far sì che le gocce si dividano ulteriormente. Le oscillazioni generalmente non hanno effetto sul modello di schizzi risultante, tranne nei casi in cui ci sono solo poche macchie e sono presenti su superfici a meno di 100 cm dalla fonte.
Impatto: Quando una goccia di sangue colpisce una superficie orizzontale a 90 gradi, produce una macchia circolare. Se la struttura della superficie è liscia, come il vetro o una piastrella lucida, la tensione superficiale terrà la goccia nel modello circolare. Essenzialmente la superficie influenza il flusso in uscita. La tensione superficiale assicura che la goccia collassi uniformemente, tuttavia la superficie liscia significa che la fuoriuscita del bordo è uniforme.

Direzione: Gli investigatori della scena del crimine possono determinare la direzione in cui viaggiava una goccia di sangue perché le gocce impattano le superfici in modo uniforme. La goccia continuerà a muoversi lungo lo stesso percorso che stava percorrendo prima di colpire la superficie. Quando impatta una superficie, il sangue nella goccia si sposta verso l’esterno durante la fase di collasso creando una macchia ellittica o circolare. L’asse lungo della macchia (asse maggiore) fornisce un’indicazione della direzione in cui viaggiava la goccia prima del contatto con la superficie ricevente e quindi la direzione di provenienza.

Analisi delle macchie di sangue: Le scene del crimine che comportano uno spargimento di sangue spesso contengono una ricchezza di informazioni sotto forma di macchie di sangue. Il modello, la dimensione, la forma e la posizione di tali macchie possono essere molto utili nella ricostruzione degli eventi che si sono verificati.

Categorie di macchie di sangue

1. Passiva
a. formata dalla sola forza di gravità
b. suddivisa (gocce, gocciolamenti, pozze, coaguli)
c. trasudazione o zampilli dal corpo, gocciolamento di un dito o di un braccio, gocce da un coltello

2. Trasferimento
a. la superficie insanguinata bagnata entra in contatto con una superficie secondaria
b. Strofinamento, sbavatura, strisciata o striscio
c. esempi, sbavatura delle dita, strofinamento della mano sui vestiti, impronta di scarpa, motivo di trama sui pantaloni

3. Schizzi di sangue proiettati
a. quando la fonte di sangue esposta è sottoposta a un’azione o forza maggiore della gravità
b. Attività interna (sangue espirato) O forza esterna (pugnalata, percossa, colpo di pistola)
c. suddiviso
– spruzzo arterioso/gush
– macchie cast off: sangue rilasciato da un oggetto portatore di sangue in movimento
– schizzi da impatto: la fonte di sangue riceve un colpo o una forza con conseguente dispersione casuale
di gocce più piccole

Panoramica della lezione:
La prova dello schizzo di sangue ha giocato un ruolo chiave nell’analisi forense. In che modo l’altezza, la velocità e la direzione influiscono sulla forma degli schizzi di sangue?
Esercizio 1: Il sangue viene rilasciato come singole gocce da varie altezze e viene misurato il diametro della macchia risultante. Gli studenti tracciano il grafico dell’altezza da cui il sangue è stato fatto cadere rispetto al diametro della goccia. Questo grafico può essere usato per predire l’altezza da cui una goccia di sangue ha avuto origine, se sono noti solo il diametro dello schizzo e la dimensione della goccia. A quale altezza il diametro della goccia cessa di aumentare? Perché questo accade?
Esercizio 2: Gli studenti fanno cadere più gocce di sangue da diverse altezze. Come influisce l’altezza sull’aspetto delle gocce? Ripetere su superfici diverse. Come influisce la struttura della superficie sull’aspetto delle gocce?