La fascinante física de las salpicaduras de sangre

Dexter examina los patrones de salpicaduras de sangre. Pero esas trayectorias en línea recta probablemente sean una simplificación excesiva.

Durante el juicio por asesinato del magnate de la música Phil Spector en 2007, los expertos forenses de la defensa y la fiscalía no estuvieron de acuerdo sobre cómo interpretar los patrones de salpicaduras de sangre en la ropa usada tanto por Spector como por su víctima, entre otras pruebas físicas controvertidas . El resultado final fue un jurado colgado, lo que obligó al juez que presidía a declarar el juicio nulo.

Spector fue condenado tras un nuevo juicio en 2009 y cumple una condena de 19 años a cadena perpetua. Pero el caso sirve como ejemplo de la incertidumbre que todavía rodea al análisis de patrones sanguíneos. Ahora, un equipo de físicos ha desarrollado un modelo más general de formación de gotas de sangre que predice con precisión la velocidad, el tamaño y las trayectorias de las gotas de sangre producidas por heridas de bala, basándose en experimentos que disparan balas a través de esponjas empapadas en sangre de cerdo. Describen su trabajo en un nuevo artículo en Physical Review Fluids .

Al investigar una escena de crimen sangrienta , los analistas primero observan los patrones creados por las manchas de sangre: tamaño, forma, distribución, dónde están ubicadas, etc., teniendo en cuenta la textura de la superficie y otros factores. Su trabajo es interpretar esos patrones y usar esos datos para la fase de reconstrucción del proceso.

Usan la dirección y el ángulo de las manchas de sangre para señalar dónde comenzó el derramamiento de sangre. Por lo general, esto se hace con una cuerda, creando líneas rectas para rastrear las trayectorias desde las gotas individuales hasta la región de origen. Este proceso le dice al analista dónde se encontraba probablemente la víctima cuando se derramó la sangre. El Centro Nacional de Tecnología de Ciencias Forenses (NSFTC) tiene un video que explica todos los detalles:

Los laboratorios forenses han llevado a cabo muchos experimentos a lo largo de los años para ayudar a los técnicos de laboratorio y las fuerzas del orden a interpretar mejor esos datos, pero todavía entra en juego un cierto grado de subjetividad, un hallazgo clave de un informe de 2009 sobre ciencias forenses de la Academia Nacional de Ciencias.

Ahí es donde los físicos pueden ayudar, porque se sabe muy poco sobre la física precisa de cómo se comporta la sangre en diversas circunstancias, además de que los mismos patrones pueden producirse de diferentes maneras.

"Estamos creando modelos cuantitativos que nos permitirán generalizar esos experimentos", dijo a Gizmodo Daniel Attinger, profesor de ingeniería mecánica en la Universidad Estatal de Iowa y coautor del nuevo artículo. "En la escena de un crimen ya todo sucedió, así que te queda la solución de un problema que en teoría puedes resolver hacia adelante [a tiempo], pero es mucho más difícil de resolver hacia atrás [a tiempo]".

Los patrones producidos por disparos son particularmente difíciles de interpretar. La sangre que gotea de un dedo cortado formará gotas grandes y esféricas al golpear el suelo; esa formación trata de la interacción entre la gravedad y la tensión superficial. Pero una herida de bala es un impacto violento, y la fuerza de la bala es mucho más fuerte que la gravedad y puede superar cualquier tensión superficial. Debido a que la sangre es más densa que el aire a través del cual viaja, se rompe en gotas más pequeñas (atomización), formando una nube que sale de la herida. Durante su vuelo, estas nubes de gotas diminutas se ven fuertemente afectadas por la resistencia del aire, así como por la gravedad.

Es por eso que las trayectorias en línea recta que se utilizan actualmente en el análisis de salpicaduras de sangre están plagadas de incertidumbre, según Attinger, quien concluyó que esto solo tiene sentido para las gotas que viajan distancias cortas. Las gotas de heridas de bala viajan distancias más largas y en realidad siguen una trayectoria curva, gracias a los efectos combinados de la gravedad y la resistencia.

Otras variables también importan, desde los cambios de temperatura a medida que la sangre vuela a través del aire más frío, hasta el calibre del arma utilizada, y cómo se secan las manchas cuando el líquido se evapora.

“Nadie conoce realmente la cascada exacta de mecanismos físicos, incluso ahora, en el caso de un disparo porque ocurre muy rápido”, dijo Attinger. El modelo que él y su colega, Alexander Yarin de la Universidad de Illinois, Chicago, han propuesto es el primero en predecir el mecanismo de atomización y las distancias que las gotas de sangre pueden viajar desde un disparo.

La distancia que recorren las gotas de sangre y su tamaño son factores clave para determinar tanto la trayectoria de una bala como para identificar la fuente original de sangre en relación con las manchas. ¿Por qué importa esto? Bueno, el juicio de Spector dependió de si la víctima, Lana Clarkson, se había disparado o no en la boca, y el análisis del patrón de sangre fue una pieza clave de prueba, con interpretaciones de expertos muy diferentes.

El criminalista del alguacil que testificó para la acusación pensó que solo viajaría de dos a tres pies. Pero el experto forense de la defensa testificó que podía viajar hasta dos metros. Clarkson tenía salpicaduras de sangre en su vestido, pero no en sus piernas extendidas, mientras que los pantalones de Spector no tenían salpicaduras, pero su chaqueta sí. Por lo tanto, determinar qué tan lejos pueden viajar las salpicaduras de sangre de un disparo fue fundamental para los argumentos tanto de la acusación como de la defensa. Si la salpicadura pudiera viajar seis pies, Spector podría haber estado diciendo la verdad cuando afirmó que estaba demasiado lejos de Clarkson para dispararle, pero aún lo suficientemente cerca como para manchar su chaqueta.

"La sangre es probablemente el fluido más complicado que conocemos", dijo Attinger. En los seres humanos, los glóbulos rojos pueden unirse en largas cadenas, como un collar, que pueden volverse tan grandes que la sangre adquiere la consistencia de un lodo. La sangre también comienza a coagularse una vez que sale del cuerpo, pero la sangre utilizada en tales experimentos generalmente se trata con un anticoagulante.

Un patrón típico de salpicaduras de sangre. (Imagen: Base de datos del Centro de Investigación Forense del Medio Oeste)

En experimentos de 2011, los físicos de la Universidad Estatal de Washington utilizaron salsa de alitas de pollo Ashanti y jabón para platos Ivory para imitar la consistencia de la sangre real. En el pasado, el grupo de Attinger utilizó sangre de caballo (ya que la sangre humana puede ser un vector de enfermedades), dejando caer, lanzando, rociando y salpicando el líquido sobre papel blanco, todo capturado con una cámara de alta velocidad.

Esta vez, usaron sangre de cerdo, empapando esponjas en el material antes de disparar armas de varios calibres a esos objetivos en un campo de tiro de la policía local. Es lo más parecido a la sangre humana, hasta la capacidad de los glóbulos rojos para formar cadenas.

Una vez más, la acción se capturó a través de una cámara de alta velocidad y los patrones resultantes se mostraron en hojas de papel blanco. Y el modelo del grupo predijo con precisión el número de gotas resultantes, su tamaño y distribución, y las velocidades iniciales, de acuerdo con los patrones de salpicadura observados en los experimentos.

El nuevo modelo tiene mejor en cuenta los efectos de la gravedad y la resistencia del aire. Attinger y sus colegas incluso identificaron un mecanismo para el viaje de las gotas de sangre de un disparo: la nube de gotas lleva una masa significativa de aire dentro de ella, lo que reduce el arrastre de aire que actúa sobre las gotas individuales. Attinger lo compara con los gansos que vuelan en formación, o el apretado “pelotón” de ciclistas en el Tour de Francia.

El objetivo final es comprender la física tan bien que este conocimiento se pueda integrar en la capacidad de procesamiento de imágenes de un dispositivo de mano, muy parecido a un kit de diagnóstico de venta libre, para analizar las salpicaduras de sangre en las escenas del crimen. De esta manera, los investigadores de la escena del crimen pudieron determinar con facilidad y precisión cuándo se derramó la sangre, dónde se originó la salpicadura e incluso qué tipo de arma se utilizó.

Si Attinger y sus compañeros físicos tienen éxito, puede llegar el día en que sea posible revisar casos pasados ​​como el juicio por asesinato de Spector y determinar cuál de los expertos en disputa tenía razón.

[ Fluidos de revisión física ]

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