新型荧光磁性双功能粉末应用于潜手印的显现

陈虹宇，尹晓婧，刘 丽

（中国刑事警察学院 辽宁沈阳 110035）

手印因可对人身进行准确识别而成为重要的痕迹物证之一[1-2]。犯罪嫌疑人往往会在犯罪现场遗留肉眼不易检见的手印，此类手印被称为潜手印，需要采取一定的方法（光学无损方法、显现试剂显现方法等）才能将此类手印显出[3]。采用光学无损方法对现场遗留的手印进行提取对的技术要求高，不易操作，且易受遗留客体、环境等条件影响。因此利用显现试剂对手印加以显现并固定的方法一直以来就是法庭科学领域的研究热点[4-5]。

粉末显现法因操作简便、携带方便、显现效果优良而广泛应用于犯罪现场非渗透性客体上的潜手印显现[6-7]。根据物理性质的不同粉末可分为普通粉末、荧光粉末、磁性粉末以及荧光磁性粉末[8]。近年来随着荧光磁性粉末的种类不断增多，粉末的性能及显现所适用范围都有相对地改善[9-10]。荧光磁性双功能粉末的优异性在于：在光源的激发下，粉末发出的荧光使得其可以排除复杂背景干扰从而实现增大乳突纹线与背景反差的目的；粉末的磁性使得其不易在空气中引起粉末扬尘从而降低了对技术人员身体的危害可能性。2015年，韩国强等报道了一种将阳离子荧光粉末与还原铁粉按比例混合的荧光磁性粉末，并将其应用于汗潜手印的显现，在激光器的激发下该粉末对汗潜手印表现出了较强的亲和力[11]。2017年，黄锐课题组使用静电层自组装法（LBL）制备了磁性荧光纳米铂蛋粉末，实现了潜手印的荧光显现[12]。2018年，于傲洋等合成稀土纳米荧光粉末并将其与四氧化三铁磁性粉末以一定比例混合，在应用于潜手印显现过程中发现，手印纹线在254 nm紫外光照射下与背景的形成鲜明反差[13]。

本研究以荧光桃红粉末（配粉）、还原铁粉（载粉）按一定比例混合，制备了磁性荧光双功能粉末并将其应用于汗潜手印和皮脂手印的显现，实验取得了较好的显现效果。通过荧光光谱仪对其荧光稳定性进行测定，结果显示，该粉末荧光性能稳定，荧光强度无明显变化（放置60天）。该粉末在415 nm多波段光源的照射下可以清晰显现渗透性以及非渗透性客体表面的汗潜手印、油潜手印。实验随后探究了该粉末对不同遗留时间皮脂手印的显现效果，对于非渗透客体，该粉末可显现遗留达6天的皮脂手印；对于渗透性客体，其可显现遗留时间长达50天的手印。

一、实验部分

（一）实验药品与仪器

注：实验所用试剂均为分析纯。

（二）操作方法

1.粉末荧光稳定测试。实验分别称取0.1 g放置了1天、10天、30天、60天粉末，溶于100 mL水中。通过荧光光谱仪采集上述存放时间不同的粉末的荧光光谱图，扫描范围510～630nm，入射和出射狭缝均为5nm。整个实验过程中，粉末存放于温度为25℃、湿度为40%的同一环境中。

2.实验样本的制作。志愿者将手洗净，待自然晾干后，以相同、均匀的力度在相应客体（白纸、黑纸、牛皮纸、塑光纸、本色木、里子绸等渗透性客体以及玻璃、瓷砖、人造革、塑料片、铝箔、橡胶等非渗透性客体）上捺印。若制作汗潜手印样本，直接进行捺印即可；若制作皮脂手印样本，则用手指触摸额头或鼻翼后进行捺印。所有的手印样本均存放于温度25℃、湿度40%的同一自然环境下。

3.手印的显现。实验使用磁性刷蘸取荧光磁性双功能粉末对指印样本进行刷显。将多波段光源调至415 nm，在数码相机镜头前安装橙色长通滤光镜，对已显手印进行拍照固定。

二、结果与讨论

（一）荧光磁性粉末荧光稳定性研究

为了探究磁性荧光双功能粉末的荧光强度随时间变化的情况，以了解其荧光性能的稳定性，实验对放置1天、10天、30天、60天的粉末进行荧光光谱测试并观察对应的荧光光谱图，实验结果如图1所示。该粉末的最佳激发波长为415 nm，且最大发射波长为555 nm。因此后续实验应选择多波段光源的415 nm波段的光源进行激发，并配红色长通滤光镜。粉末在放置了60天的范围内，荧光强度无明显变化。以上实验说明该荧光粉末性能稳定，可以长期保存。此外，我们还观察了该荧光磁性粉末显出的手印的荧光稳定性（放置半年）。结果表明，肉眼检见的手印荧光效果未有明显变化。

图1 不同放置时间的粉末的荧光光谱图

（二）荧光磁性双功能粉末对新鲜汗潜手印的显现效果

实验探究了荧光磁性双功能粉末对白纸、黑纸、牛皮纸、塑光纸、本色木、里子绸等渗透性客体表面的新鲜汗潜手印的显现效果（见图2）。实验结果显示，该粉末对于塑光纸、牛皮纸、书写纸和黑纸上的手印显现效果最好，纹线与背景反差大且清晰、连贯；本色木上的手印显现效果次之，纹线清晰、连贯但与背景反差较小；里子绸上的手印显现效果较差，纹线与背景客体的反差较大但流畅连贯性较差。

图2 渗透性客体上新鲜汗潜手印的显现效果

图3 非渗透性客体上新鲜汗潜手印的显现效果

如图3所示，实验对玻璃、瓷砖、人造革、塑料片、铝箔、橡胶等非渗透性客体表面上的新鲜汗液手印的显现效果进行了探索。玻璃、瓷砖、人造革、塑料片、铝箔客体上的手印均取得了较好的显现效果，纹线清晰连贯、细节特征反映较好，与背景反差鲜明；橡胶上的手印也可以清晰显现，但是小犁沟处粘附有少量粉末。

（三）荧光磁性双功能粉末新鲜皮脂手印的显现效果

为探究该荧光磁性双功能粉末的适用范围，本实验对白纸、黑纸、牛皮纸、塑光纸、本色木、里子绸等渗透性客体表面上新鲜皮脂手印进行显现并观察效果，显现效果见图4。从图4可看出，荧光磁性双功能粉末对于白纸、黑纸、牛皮纸、塑光纸、本色木客体上的手印显现效果均很好，显现的乳突纹线走向连续、流畅，分歧、结合等纹线细节特征反映清晰，且与背景客体反差鲜明，小犁沟几乎没有出现滞粉现象。

图4 渗透性客体上新鲜皮脂手印的显现效果

用磁性刷刷显法对玻璃、瓷砖、人造革、塑料片、铝箔、橡胶等非渗透性客体表面上新鲜皮脂手印进行显现，并在紫光灯下拍照固定，显现效果如图5所示。该荧光磁性粉末对于玻璃、瓷砖、塑料片、铝箔、橡胶上手印的显现效果都很好，与背景反差大，纹线清晰连贯；人造革上手印的显现效果则相对次之，乳突纹线与背景反差鲜明，清晰但不连贯。

图5 非渗透性客体上新鲜汗潜手印的显现效果

（四）荧光磁性双功能粉末对陈旧皮脂手印的显现效果

由于犯罪现场的多样性，现场发现的手印可能为遗留时间较长的手印（即较陈旧手印或陈旧手印），对陈旧指印的显现是法庭科学的重要研究领域与热点话题，故衡量一种指印显现粉末的好坏需考虑该粉末对陈旧指印的显现效果。为了考察和研究荧光磁性粉末对各种渗透性和非渗透性客体表面遗留的陈旧皮脂手印的显现效果，实验对不同客体上的较陈旧皮脂手印进行显现，并在415 nm多波段光源的照射下观察和拍照。

实验首先用磁性刷刷显法显现遗留在黑纸、牛皮纸、塑光纸3种常见渗透性客体表面陈旧皮脂手印（遗留时间分别为2天、4天、6天），显现效果图见图6。由实验可知，当遗留时间为2天时，黑纸、牛皮纸、塑光纸上的手印均取得了较好且相当的显现效果，呈现出清晰的细节特征，且纹线与背景反差大。当遗留时间为4天时，塑光纸表面的手印纹线清晰，细节特征辨识度较高；黑纸和牛皮纸表面的手印的显现效果次之，中心花纹类型和纹线流向可辨，纹线与背景反差较鲜明，但小犁沟的滞粉程度较重。当遗留时间为6天时，塑光纸上的手印取得了较好的显现效果，纹线清晰、细节特征显著且与背景客体有较好的对比度；黑纸和牛皮纸上的手印有严重的背景着色，从而使得纹线与背景的反差不鲜明，尽管如此，仍能辨认出手印的花纹类型及纹线的走向。

图6 对渗透性客体上不同遗留时间的皮脂手印的显现效果

实验还刷显了遗留在瓷砖、人造革、铝箔等常见非渗透性客体表面的陈旧皮脂手印（遗留时间分别为3天、10天、15天、50天），并在多波段光源下进行拍照固定，显现效果见图7。当遗留时间为3天时，在瓷砖、人造革和铝箔上均获得了清晰的手印，连续流畅的纹线流向以及小点、小棒等细节特征都得到了显现；人造革上手印的显现效果相对次之，纹线与背景反差较大，但纹线连贯性稍差。当遗留时间为10天时，瓷砖和铝箔上手印显现效果较好，纹线清晰连贯且与背景反差鲜明；由于皮革表面有纹路，背景有一定的着色现象，人造革表面手印的显现效果较差，但仍能识别中心花纹的纹型及乳突纹线的走向。当遗留时间为15天时，瓷砖和铝箔上手印的显现效果与3天、10天的显现效果相当，纹线特征依然能最大程度地反映；人造革上手印的显现效果较差，手印轮廓清楚，但纹线模糊、不流畅，细节特征较难分辨。当遗留时间为50天时，瓷砖上的手印显现效果最佳，铝箔次之；人造革上手印的显现效果很差，小犁沟处滞粉严重，纹线模糊不清。

图7 对非渗透性客体上不同遗留时间皮脂手印显现效果

三、结论

本文配置了一种新型荧光磁性双功能粉末，并将其应用于指印显现。实验结果表明，该粉末荧光强度高，最大发射波长为450 nm，放置60天荧光强度无明显变化。该粉末对于新鲜汗潜手印和皮脂手印均具有优异的显现效果，显现的手印纹线流畅、清晰，细节特征反映性好。在显现陈旧皮脂手印的过程中，该粉末亦表现出良好的性能，其可显现遗留时间50天之久的瓷砖、铝箔等光滑客体表面的皮脂手印。综上所述，该荧光磁性双功能粉末荧光强度高且稳定、不易扬起浮尘，能有效提高现场指印的显现率，是一种绿色、具有推广价值的显现粉末。