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在犯罪调查中，潜在指纹的处理存在难题。研究人员以纤维素、SiO?及 AKN 等化合物制备复合薄膜，用于指纹的采集、运输等。结果显示含改性二氧化硅的薄膜表现更优，AKN 效果最佳。该研究为指纹检测提供新方案。
在犯罪调查的舞台上，指纹痕迹一直扮演着至关重要的角色。它就像隐藏在犯罪现场的神秘密码，一旦被正确解读，就能为案件侦破提供关键线索。指纹，作为人体独一无二的 “身份证”，因其独特性和不变性，成为刑事调查中不可或缺的重要证据。全球范围内，涉及指纹痕迹检验的案件数量庞大，甚至超过了其他所有法医案件的总和。而且，通过先进的指纹分析技术，还能挖掘出犯罪嫌疑人的诸多个人信息，如性别、年龄、用药情况、是否吸毒以及是否接触过爆炸物等，这无疑让指纹证据的价值更上一层楼。
然而，现实总是充满挑战。大多数犯罪现场的指纹都是潜在的，它们静静地隐藏在各种物体表面，肉眼根本无法察觉，必须借助特殊技术才能让它们 “现身”。传统的指纹提取方法，比如使用胶带、明胶提取器、硅橡胶化合物和环氧树脂等，虽然在一定程度上能实现指纹的提取，但这些方法存在不少缺陷。例如，在提取未显影的潜在指纹时，往往需要进行一系列复杂的后续处理，这不仅繁琐，还大大降低了工作效率。而常用的氰基丙烯酸酯法，虽然能让潜在指纹现形，但它也有令人头疼的问题，氰基丙烯酸酯蒸汽不仅具有刺激性，还带有毒性，对于年代久远或痕迹较弱的指纹，效果也不尽如人意。在这样的背景下，开发一种更高效、更安全的指纹处理方法迫在眉睫。
为了攻克这些难题，来自未知研究机构的研究人员踏上了探索之旅，他们致力于开发一种集指纹收集、运输、保存和增强功能于一体的解决方案。在这项研究中，研究人员巧妙地利用了一种特殊的复合薄膜，它由多种材料组成。其中，纤维素（一种由葡萄糖分子通过乙缩醛键连接而成的直链天然聚合物，是地球上储量丰富的可再生天然生物聚合物资源）作为基质材料，凭借其多孔和吸水性强的特性，能够高效吸附并稳定指纹沉积物。二氧化硅（SiO?，地壳中硅和氧组成的化合物，在本研究中作为增强纳米颗粒），因其具有低毒性、增强耐刮性、提高附着力、光学透明性以及在广泛 pH 值范围内的出色稳定性等优点，被选入复合薄膜材料中。此外，研究人员还引入了三种在法医指纹分析领域较新的化学物质：3 - 氨基巴豆腈（AKN）、二氨基马来腈（DAM）和甲基丙烯腈（MAN），这些有机化合物含有腈（C≡N）基团，能够与指纹沉积物中的关键生化成分发生反应。
研究人员假设，这种复合薄膜开发方法能够提供一种可行且前景广阔的一步法，同时实现指纹的提取和增强。为了验证这一假设，他们运用傅里叶变换红外光谱（FT - IR）、X 射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜 - 能量色散 X 射线光谱（SEM - EDX）等技术，对不同配方的纤维素和二氧化硅基悬浮液进行了深入分析。他们将这些悬浮液应用于在七种不同表面上留存了 1 天、3 天、5 天、7 天和 14 天的指纹，并由一位指纹和掌纹专家根据刑事实验室在实际案件中使用的性能标准，评估悬浮液在不同表面上增强和提取指纹的效果。最终，研究取得了令人振奋的成果，研究表明这种复合薄膜为全面的指纹检验解决方案提供了可行的途径。值得注意的是，含有改性二氧化硅的薄膜表现优于含有原始二氧化硅的薄膜，在三种腈类化合物中，AKN 在增强指纹方面表现最为出色。这一研究成果发表在《Applied Materials Today》上，为指纹痕迹研究领域注入了新的活力，有望在未来的犯罪调查中发挥重要作用。
在研究过程中，研究人员使用了多种关键技术方法。傅里叶变换红外光谱（FT - IR）用于分析复合薄膜的化学结构，通过不同波段的吸收峰来确定薄膜中各种化学键的振动情况，从而了解薄膜的成分和结构特征。X 射线衍射（XRD）技术则能帮助研究人员研究薄膜的晶体结构，确定其中物质的结晶状态。扫描电子显微镜 - 能量色散 X 射线光谱（SEM - EDX）可以对复合薄膜的微观形貌进行观察，并分析其元素组成。这些技术相互配合，为研究复合薄膜的性能提供了有力的支持。
研究结果
- 复合薄膜的化学结构分析：通过 FT - IR 光谱分析发现，复合薄膜在 3400 cm?1 处出现的吸收带表明存在 - OH 的伸缩振动；1051 cm?1 处的峰值代表 2 - 羟乙基纤维素（2 - HEC）中脱水葡萄糖单元的 - C - O 伸缩振动；在 2900 cm?1 附近的峰值对应 C - H 脂肪族伸缩振动；在 1000 - 1200 cm?1 区域存在 Si - O - Si 伸缩振动，800 cm?1 处存在 Si - O - Si 弯曲振动，这些结果证实了复合薄膜中各成分的存在及其相互作用。
- 指纹增强和提取效果评估：将复合薄膜应用于不同表面（如钠钙硅酸盐玻璃、聚苯乙烯（PS）塑料、铝箔、加工过的苏格兰松木木材和钢板等）上不同保存时间（1 天、3 天、5 天、7 天和 14 天）的指纹，经指纹和掌纹专家评估发现，复合薄膜能够有效地增强和提取指纹。其中，含有改性二氧化硅的薄膜在指纹增强和提取方面表现更为优异，而在三种腈类化合物（AKN、DAM 和 MAN）中，AKN 展现出了最有效的指纹增强效果。
研究结论与讨论
本研究成功开发了一种新型的一步法，不仅能够可视化指纹痕迹，还能实现指纹的提取，这为指纹研究领域带来了新的希望。研究首次将 2 - HEC、二氧化硅以及腈类化合物 AKN、DAM 和 MAN 应用于潜在指纹开发，并且验证了复合薄膜在不同表面和不同保存时间的指纹处理上都具有一定的有效性。然而，研究也指出，目前的成果只是一个有前景的开端，还需要更广泛的研究和改进，以进一步确认这些观察结果。例如，可以进一步优化复合薄膜的配方，探索更多的应用场景，提高指纹处理的效率和准确性。这项研究为未来指纹痕迹的研究和应用开辟了新的方向，有望在犯罪调查、身份识别等领域得到更广泛的应用，推动相关技术的进一步发展，为维护社会安全和稳定提供更有力的支持。
