Rodrigo Ricardo

Espectroscopia infrarroja en medicina forense: definición y usos

Publicado el 1 noviembre, 2020

¿Qué es la espectroscopia infrarroja?

“No queda prácticamente nada de este lugar, excepto cenizas, detective Moore, pero creo que veo algo de lo que parece una alfombra manchada”.

—Smitty, ¿crees que la alfombra estaba mojada? ¿Como si alguien le hubiera echado algo encima?

—No lo sé, detective. Es muy difícil de decir. Pero algunas áreas parecen ser más oscuras que otras ”.

—Bueno, Smitty, entonces toma algunas muestras y ponlas en una lata. No tenemos una máquina portátil aquí, así que los llevaremos al laboratorio y los pasaremos por el espectrómetro de infrarrojos ”.

“ Lo tienes, detective ”.

La química nos enseña que las moléculas de varias sustancias están formadas por átomos que están unidos entre sí. Estos enlaces no son del todo rígidos por naturaleza, pero son capaces de moverse y absorber energía. Una molécula se puede identificar por el tipo y la cantidad de energía que puede absorber. La energía infrarroja , o energía de baja frecuencia, tiene longitudes de onda más largas que las del espectro visible y es más útil para identificar compuestos orgánicos, como los fluidos corporales humanos o diversos inflamables y explosivos. Las moléculas de estos compuestos orgánicos, cuando se exponen a esta energía infrarroja, producen datos espectrales únicos que pueden compararse con muestras forenses. De esta forma se puede identificar la composición de las muestras. Esta técnica se conoce como espectroscopia infrarroja o IR.

Aplicaciones en medicina forense

Debido a que gran parte de la evidencia que queda en la escena del crimen consiste en compuestos orgánicos, la espectroscopia infrarroja es útil en investigaciones forenses. La pintura, la tinta, el sudor, los combustibles y el cabello son ejemplos de sustancias que pueden identificarse de esta manera. Con el tiempo, la tecnología también se ha perfeccionado de modo que los tamaños de las muestras pueden ser muy pequeños y el equipo IR portátil se puede llevar directamente a la escena para su análisis in situ. La IR no altera la evidencia ya que se aplican cantidades muy pequeñas de energía.

La espectroscopia infrarroja se puede utilizar para identificar documentos falsificados o alterados al hacer brillar un haz de luz infrarroja sobre la tinta del documento. En un estudio publicado en la edición de junio de 2002 del Journal of Applied Spectroscopy , los investigadores del laboratorio de Berkeley colaboraron con el Servicio Secreto de EE. UU. Para demostrar que los cambios en la tinta podían identificarse sin tener que extraer la tinta del papel, lo que requerían los métodos más antiguos.

Otros estudios realizados en el laboratorio de Berkeley mostraron que las huellas de sudor, que están compuestas de sales, aceites y proteínas, también se pueden identificar en individuos específicos mediante el uso de luz infrarroja.

A menudo se encuentran fibras de varios tipos en las escenas del crimen, pero pueden ser de tela, animales, cabello humano o de otras fuentes. IR permite identificar qué tipo de fibra se ha encontrado. Si es cabello, se puede comparar con una muestra conocida, tal vez tomada de un sospechoso. Incluso es posible determinar si el cabello tiene rastros de laca u otros productos para el cabello. Con IR, la preparación de la muestra es simple y, como se señaló anteriormente, el tamaño de la muestra puede ser muy pequeño.

Aplicaciones en seguridad nacional

Con la propagación de los disturbios políticos y los actos terroristas, la identificación de los materiales utilizados para fabricar artefactos explosivos improvisados , o IED , se ha vuelto cada vez más importante. Los artefactos explosivos improvisados ​​se fabrican a partir de diversas materias primas que pueden obtener fácilmente quienes no hacen nada bueno. Estos materiales no son explosivos populares, como la nitroglicerina, pero son materiales industriales tóxicos , TIM , y químicos industriales tóxicos , o TIC . El Departamento de Seguridad Nacional trabaja con tecnología IR para buscar estos TIM y TIC en los puntos de control de seguridad y evitar que ingresen al país. En este entorno, se necesitan dispositivos portátiles para identificar los materiales.

La espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier portátil , o FT-IR portátil , se desarrolló en 2000 para abordar la necesidad de una forma de analizar una muestra mediante IR en un sitio remoto, como un puesto de control fronterizo entre los EE. UU. Y Canadá o una presunta droga ilegal. laboratorio de fabricación. El Departamento de Seguridad Nacional estableció el programa SAVER , o Evaluación y validación del sistema para personal de respuesta a emergencias , para ayudar al personal de primera línea a decidir si permitir o no que los transportistas que puedan estar transportando sustancias químicas ilícitas pasen por un punto de control. Este tipo de tecnología continúa utilizándose y desarrollándose, con la creación de modelos más pequeños, menos costosos y más fáciles de usar a medida que pasa el tiempo.

Aplicaciones en casos de incendio premeditado

Un caso presentado en el Simposio Internacional de Investigación de Incendios de 2012 involucró el incendio de un vehículo. Un investigador notó un residuo blanquecino cerca del automóvil quemado. FT-IR mostró que esta sustancia es estroncio, una sustancia química que se encuentra comúnmente en las bengalas de las carreteras. El estroncio no es detectable por las pruebas estándar de residuos líquidos inflamables , o ILR , que identifican solo sustancias volátiles. Pero la espectroscopia infrarroja proporciona un espectro único para el estroncio, que se puede comparar con el residuo. Esto es útil para resolver casos de incendios provocados por bengalas en las carreteras, que son fáciles de comprar para cualquiera y son una causa común de incendios incendiarios o provocados deliberadamente.

Resumen de la lección

La energía infrarroja es energía de baja frecuencia que tiene una longitud de onda más larga que la del espectro visible. Las moléculas de varios compuestos absorben energía y producirán un espectro único en un gráfico cuando se les aplique energía infrarroja. Estos espectros se pueden comparar con muestras de sustancias desconocidas para identificarlas. Esta técnica se llama espectroscopia infrarroja o IR .

El IR se puede utilizar en muchas aplicaciones forenses, como la identificación de varias tintas, huellas de sudor, cabello y otras fibras, y materiales industriales y químicos tóxicos, o TIM y TIC. Los TIM y TIC son materias primas de fácil obtención que se utilizan para fabricar artefactos explosivos improvisados o IED . El Departamento de Seguridad Nacional de EE. UU. Utiliza infrarrojos para identificar estos materiales en los puntos de control de seguridad, a menudo con equipos de infrarrojos portátiles, como el espectroscopio infrarrojo por transformada de Fourier portátil o FT-IR portátil .

La espectroscopia infrarroja también se puede utilizar en casos de incendio provocado para identificar residuos de sustancias incendiarias como bengalas de carreteras. El estroncio es una sustancia química común que se encuentra en estos destellos y produce un espectro único que es identificable por IR.

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