science >> Wetenschap >  >> Fysica

Omkering van bloeddruppelvlucht voorspeld, gevangen in experimenten

Geïnduceerde druppelzakbreuk bij ~ 40 milliseconden na kogelinslag als gevolg van invloed van mondingsgas. Tijdsmomenten worden weergegeven in a-d, die de globale backspatter afbeeldt met een uitvergrote weergave van een individuele uiteenvalsequentie die wordt weergegeven in e-h. Krediet:Gen Li, Nathaniel Sliefert, James B. Michael, en Alexander L. Yarin

Forensische wetenschap omvat de analyse van bloedspetters die betrokken zijn bij schotwonden, maar wetenschappelijke vragen over de gedetailleerde rol van vloeistoffen in deze situaties bleven onopgelost.

Om antwoorden te zoeken over hoe bloeddruppels uit een schotwond tijdens de vlucht van richting kunnen veranderen, Onderzoekers van de Universiteit van Illinois in Chicago en Iowa State University onderzochten de invloed van drijfgassen op bloedspetters.

In Fysica van vloeistoffen , de onderzoekers rapporteren met behulp van numerieke modellering om het gedrag van geweermondingsgassen vast te leggen en de omkering van de vlucht van bloeddruppels te voorspellen, die experimenteel is vastgelegd. Hun experimenten laten ook het uiteenvallen van bloeddruppels zien, een toekomstige uitbreiding van hun modelleringsinspanningen.

Drijfgassen van buskruit komen met hoge snelheid uit de geweerloop en vormen turbulente vortexringen, die kunnen worden gevisualiseerd door snelle schaduwgrafieken, zoals die worden gebruikt om stromingsstructuren van supersonische vliegtuigen of ruimtevaartuigen vast te leggen.

Een doordringende kogel heeft de neiging om bloeddruppels van het slachtoffer naar achteren te spetteren, in de richting van de schutter, maar een turbulente vortexring van mondingsgassen die van de schutter naar het slachtoffer beweegt, kan de vlucht van de druppeltjes omkeren.

Het eerdere werk van de onderzoekers was gericht op het modelleren van de trajecten van bloeddruppels die leiden tot bloedvlekken die uiteindelijk worden geanalyseerd door forensische experts.

"We gebruikten de juiste modellen voor vloeistofdynamica voor de luchtweerstand, die tot aanzienlijke verbeteringen hebben geleid, maar geconcludeerde mondgassen moeten ook worden opgenomen en kunnen de vorming en grootte van bloeddruppels drastisch veranderen, " zei Alexander Yarin, een vooraanstaande professor aan de Universiteit van Illinois in Chicago.

In hun meest recente werk de onderzoekers identificeerden een extra kenmerk dat verder speelt dan afbuiging en omkering van bloedspatten terug naar het slachtoffer:het secundaire uiteenvallen van gevormde druppeltjes tijdens de vlucht, geïdentificeerd door James Michael's groep aan de Iowa State University.

"We concludeerden dat forensische analyse van gevormde bloedvlekken extra onzekerheid in de banen van druppeltjes zou moeten verklaren, als mondingsgasinteracties aanwezig zijn voor schieten op korte afstand, " zei Yarin. "En hoewel het bepalen van de oorsprong van druppeltjes vaak een wenselijk resultaat is van forensische analyse, mondingsgasinteracties kunnen de interpretatie verwarren."

De beeldvormingsresultaten van de onderzoekers maakten duidelijk dat "de grootte van druppeltjes dramatisch kan worden beïnvloed door het secundaire uiteenvallen veroorzaakt door de mondingsgaswind, " zei Yarin. "We zijn bezig om dit gedrag te analyseren met behulp van bloedvlekpatronen met Drs. James Michael en Daniel Attinger en hun team aan de Iowa State University."