Inducerad droppsäcksuppdelning vid ~40 millisekunder efter kulanslag på grund av mynningsgaspåverkan. Tidsögonblick visas i a-d, skildrar det globala backspatter med en förstorad bild av en individuell upplösningssekvens som visas i e-h. Kredit:Gen Li, Nathaniel Sliefert, James B. Michael, och Alexander L. Yarin
Rättsmedicinsk vetenskap inkluderar analys av blodstänk inblandat i skottskador, men vetenskapliga frågor om vätskors detaljerade roll i dessa situationer förblev olösta.
För att söka efter svar om hur bloddroppar från ett skottskada kan vända riktningen under flygning, Forskare från University of Illinois i Chicago och Iowa State University undersökte påverkan av drivgaser på blodsvampar.
I Vätskors fysik , forskarna rapporterar att de använder numerisk modellering för att fånga beteendet hos pistolmynningsgaser och förutsäga omkastningen av bloddropparnas flygning, som fångades experimentellt. Deras experiment visar också uppdelningen av bloddroppar, en framtida förlängning av deras modelleringsarbete.
Drivgaser från krut kommer ut från pistolpipan med hög hastighet och bildar turbulenta virvelringar, som kan visualiseras med höghastighetsskuggbilder, som de som används för att fånga flödesstrukturer hos överljudsflygplan eller rymdfarkoster.
En penetrerande kula tenderar att stänka bloddroppar från offret bakåt, mot skytten, men en turbulent virvelring av mynningsgaser som rör sig från skytten mot offret kan vända dropparnas flykt.
Forskarnas tidigare arbete fokuserade på att modellera banorna för bloddroppar som leder till blodfläckar som till slut analyseras av kriminaltekniska experter.
"Vi använde korrekta vätskedynamikmodeller för det aerodynamiska motståndet, vilket ledde till betydande förbättringar, men slutna munkorgsgaser bör också inkluderas och kan dramatiskt förändra bildningen och storleken på bloddroppar, sa Alexander Yarin, en framstående professor vid University of Illinois i Chicago.
I deras senaste arbete, forskarna identifierade en ytterligare funktion i spelet bortom avböjning och vändning av blodstänk tillbaka mot offret:den sekundära uppdelningen av bildade droppar under flygning, identifierad av James Michaels grupp vid Iowa State University.
"Vi drog slutsatsen att rättsmedicinsk analys av bildade blodfläckar borde ta hänsyn till ytterligare osäkerhet i dropparnas banor, om interaktioner med munkorgsgas förekommer för skjutning på kort avstånd, ", sa Yarin. "Och även om bestämning av dropparnas ursprung ofta är ett önskvärt resultat av rättsmedicinsk analys, mynningsgasinteraktioner kan förvirra tolkningen."
Forskarnas avbildningsresultat gjorde det klart att "storleken på droppar kan påverkas dramatiskt genom den sekundära uppdelningen som induceras av munkorgsvinden, " sa Yarin. "Vi arbetar med att analysera detta beteende med hjälp av blodfläcksmönster med Drs. James Michael och Daniel Attinger och deras team vid Iowa State University."