Gli schizzi di sangue sono firme idrodinamiche di crimini violenti, spesso rivelando quando si è verificato un evento e dove si trovavano l'autore e la vittima al momento del crimine.

Un gruppo di ricercatori dell'Università dell'Illinois a Chicago e della Iowa State University si è reso conto che ottenere una migliore comprensione fisica dei fenomeni fluidodinamici in gioco durante gli schizzi di arma da fuoco potrebbe migliorare le indagini sulla scena del crimine.

Nel diario Fisica dei fluidi propongono un modello generalizzato per la disintegrazione caotica di un liquido a causa di un proiettile di forma arbitraria. Il loro modello si concentra sulla fornitura di elementi teorici, modelli predittivi di atomizzazione del sangue da arma da fuoco (in particolare, gocce di sangue) e il volo e gli schizzi di goccioline per fornire approfondimenti fisici che potrebbero migliorare l'attuale analisi del modello di macchie di sangue.

"L'analisi del pattern delle macchie di sangue in medicina legale implica una relazione fisica tra la formazione di goccioline di sangue, traiettoria, e impatto su una superficie solida, " ha detto Alexander Yarin, un illustre professore all'Università dell'Illinois a Chicago. "La formazione di schizzi di sangue coinvolge un fluido reologicamente complesso, il sangue, e un processo di atomizzazione non banale influenzato dalla forma e dalla velocità del proiettile".

Uno dei concetti fisici di base coinvolti nello studio è il fenomeno di instabilità di Rayleigh-Taylor associato all'accelerazione del sangue più denso verso l'aria più leggera. È accompagnato da una cascata di fenomeni di instabilità innescati dall'instabilità originale di Rayleigh-Taylor:pensa a uno strato d'acqua che gocciola dal soffitto. I ricercatori esaminano la viscoelasticità del sangue, che influenza la formazione dei legamenti, la propagazione dello spruzzo di gocce di sangue nell'aria, e deposizione di sangue sul pavimento, tenendo conto delle forze di gravità e di resistenza all'aria, con quest'ultimo essendo diminuito dall'effetto collettivo relativo all'interazione goccia-goccia. Con quelle informazioni, è prevista la deposizione sul pavimento o su altre superfici.

La precedente teoria del gruppo sugli schizzi di sangue in avanti includeva la previsione di schizzi di sangue all'indietro causati da proiettili sottili e contundenti e di schizzi di sangue in avanti causati da un proiettile a forma di ovoide (uovo) smussato. Nel loro presente lavoro, quest'ultimo è stato generalizzato per un proiettile di forma arbitraria, perché esistono molte diverse forme di proiettile.

Facendo questo, i ricercatori sono stati in grado di prevedere la frammentazione del bersaglio pieno di sangue nell'ambito della teoria della percolazione, che studia la filtrazione del liquido attraverso un mezzo poroso.

"I nostri risultati hanno rivelato che la forma e la velocità del proiettile determinano gli schemi di schizzi di sangue, perché dettano il campo di velocità nel corpo sanguigno, " ha detto Yarin. "Quando questo approccio sarà incorporato nell'analisi del modello delle macchie di sangue in medicina legale in futuro, speriamo che possa aiutare a risolvere domande difficili".

La tecnica del gruppo per la scientifica "consentirà una determinazione più accurata delle origini degli schizzi di sangue, nonché potenzialmente facilitare le conclusioni degli investigatori sull'arma utilizzata per i casi in cui non viene trovato un proiettile, " ha detto Yarin.