Sommaren 2016, Transportsäkerhetsadministrationens screeners på Reno-Tahoe International Airport i Nevada konfiskerade en märklighet:en 3D-tryckt pistol i en mans handbagage.

Plastpistolen fungerade men åtföljdes av fem kulor med 0,22 kaliber. Passageraren sa att han hade glömt pistolen och villigt lämnat den på flygplatsen och gått ombord på hans flygning utan att bli arresterad.

TSA sa senare att plastpistolen tros vara det första i sitt slag som beslagtogs på en amerikansk flygplats.

Sedan världens första funktionella 3D-tryckta skjutvapen designades 2013, sådana vapen har alltmer kommit i nyheterna. Förespråkarna för skjutvapen-3D-tryckta med polymerer från digitala filer-hävdar att delning av ritningar och tryckning av vapen är skyddad verksamhet enligt de första och andra ändringarna. Motståndarna hävdar att vapnen är oroande eftersom de är odetekterbara och ospårbara eftersom de inte har några serienummer.

Att ta itu med några av de rättsmedicinska okända är en kemiprofessor vid University of Mississippi och en doktorand. Deras forskning utvecklar analysmetoder för att utforska hur skjutvapen kan spåras med hjälp av kemiska fingeravtryck i stället för att förlita sig på fysiska bevis, med målet att erbjuda verktyg för brottsbekämpning att spåra vapen när de blir mer utbredda.

"Vi kan positivt identifiera vilken typ av polymer som används vid konstruktionen av pistolen från fläckar eller utstryk av plast på kulor, patronhöljen och i skottrester som samlats in på kläder, "sa James Cizdziel, docent vid UM Institutionen för kemi och biokemi.

Cizdziel, som började på Ole Miss -fakulteten 2008, och Oscar "Beau" Black, som nyligen tog sin doktorsexamen i kemi, har spenderat två år på att undersöka 3D-tryckta skjutvapen genom ett bidrag från National Institute of Justice, del av det amerikanska justitiedepartementet.

Treåriga, $ 150, 000 bidrag, "Fysiska och kemiska spårbevis från 3D-tryckta skjutvapen, "har resulterat i ett peer-reviewed papper 2017 inom kriminalteknisk kemi, ett växande referensbibliotek med masspektra från 3D-tryckta skjutvapen för användning av brottsbekämpning och en bok, "Kriminalteknisk analys av skottrester, 3D-tryckta skjutvapen, och skottskador:Aktuell forskning och framtidsperspektiv. "

Forskningen involverade Cizdziel och Black som de första som använde direktanalys i realtid, eller DART, Masspektrometri för att identifiera polymerer och organiska skottrester som bevis från 3D-tryckta pistoler. Tanken är att rättsmedicinska experter kan spåra polymeren som kan dyka upp i kemiska bevis från utsläpp av ett 3D-tryckt skjutvapen tillbaka till den typ av plast som används i pistolen.

"Vår växande databas tillhandahåller ett andra sätt att identifiera eller gruppera prover, lindra behovet av subjektiv tolkning av masspektraltopparna, "sa Cizdziel, en infödd buffel. "Vi publicerade också fingeravtrycksprotokoll på ytor av 3D-tryckta vapen.

"Övergripande, vi visade att våra metoder är särskilt användbara för att utreda brott som involverar 3D-tryckta vapen. "

Parets forskning härstammar från en kemiklass Cizdziel som studerade under 2014, Introduktion till instrumentell analys. Innan han tog sin kandidatexamen i rättsmedicinsk kemi 2015, Svart, som också var forskarutbildning i Cizdziels laboratorium, tog klassen, där prat snart vände sig till 3D-tryckta skjutvapen.

"Vi diskuterade hur utveckling av nya tillförlitliga analysmetoder för rättsmedicinska läkare som hanterar spårbevis från 3D-tryckta vapen skulle göra ett bra doktorandforskningsprojekt, "Cizdziel sa." Tydligen utlöste detta en brand i (svart), och han gick inte bara med i min forskargrupp som doktorand utan fick en forskarstipendium från justitiedepartementet för att göra just det projektet. "

Svart, från Weatherford, Texas, startade projektet 2016, innan finansieringen säkrades 2017, och insåg snabbt att han befann sig i outforskat territorium.

"Det var så ont om information där ute, "Svart sa." Det fanns bara en, Jag tror, rapport om en verklig testbrand (av ett 3D-tryckt skjutvapen) från en kriminalteknisk byrå. "

Paret började skapa funktionella 3D-tryckta skjutvapen-antingen 0,22-kaliber eller 0,38-kaliber pistoler-som använde vissa metalldelar för att följa ett federalt förbud mot vapen som inte plockas upp av metalldetektorer. De testskjöt dem under kontrollerade och säkra förhållanden vid Mississippi Crime Laboratory i Pearl och Alabama Department of Forensic Sciences i Hoover, Alabama.

"När du släpper ut dem, de gör precis vad de är avsedda att göra, "Svart sa." Du kan skjuta dem flera gånger. Det var en vi sköt dussintals gånger utan synligt slitage på den. "

Urladdningarna genererade prover för analys. Duon utvärderade också skillnaderna i bevis mellan 3D-tryckta vapen och konventionella vapen, och använde den analytiska tekniken masspektrometri för att identifiera och karakterisera de olika polymertyperna i 3D-tryckt vapenbevis.

Detta arbete var början på att skapa ett referensbibliotek med olika polymerprover för att ge grunden för att kategorisera ett okänt prov. Referensbiblioteket rymmer cirka 50 polymerprover.

Cizdziel och Black fick hjälp i sin forskning av studenter och Murrell Godfrey, chef för UM rättsmedicinsk kemiprogram och docent i kemi och biokemi.

Svart tog examen lördag (11 maj), men parets forskning pågår, inklusive att expandera och förbättra 3-D-print-polymerreferensbiblioteket.

"Det slutliga målet skulle ha referensbiblioteket i ett format som liknar de andra referensbiblioteken som finns där för fingeravtryck, etc., "Black sa." Varje annan arena har ett referensbibliotek som följer den disciplinen. "

Utöver arbetet med referensbiblioteket, tvåan undersöker DNA-metoder på 3D-tryckta skjutvapen och studerar livslängden på polymerbevis under vittringsförhållanden. Cizdziel och Black arbetar också med ett papper som presenterar alla deras vetenskapliga upptäckter när det gäller 3D-tryckta skjutvapen.

Att inte veta vad de kan hitta i sina undersökningar har lett till några spännande fynd och banbrytande arbete, Sa Cizdziel.

"Det är då saker blir intressanta, sa han. När du inte riktigt vet vad du kan förvänta dig.