張曉順

（中國刑事警察學(xué)院，遼寧沈陽 110035）

指紋是人人皆有、人各不同、終生不變的位于手指末端關(guān)節(jié)皮膚上的紋理，是法醫(yī)學(xué)的證據(jù)之首。潛在指紋的顯現(xiàn)是最關(guān)鍵的技術(shù)[1-3]。油指印是各類案件現(xiàn)場出現(xiàn)率較高的一種潛指印類型。不同于汗?jié)撝赣〉?，油指印由于其表面吸附的油脂成分具有極強(qiáng)的黏性，因此常規(guī)的粉末刷顯等方法在顯現(xiàn)油潛指印時經(jīng)常出現(xiàn)“刷糊”等問題，造成顯現(xiàn)失敗。為解決這一技術(shù)難題，研究人員嘗試?yán)秒娀瘜W(xué)顯現(xiàn)的方法對金屬表面的油潛指印進(jìn)行顯現(xiàn)[4-5]，并取得了較好的效果。采用電沉積普魯士藍(lán)[6]和金屬銅[7]、鎳[8]的方法都能成功顯現(xiàn)出金屬客體表面的油潛指印。電化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上解決了油潛指印顯現(xiàn)的難題，但在實(shí)際應(yīng)用中也表現(xiàn)出一定的局限性。例如，電沉積方法必須外接直流電源并在電解槽內(nèi)進(jìn)行，通常需要在實(shí)驗室條件下進(jìn)行，對大件客體表面的潛指印顯現(xiàn)也不適用。雖然使用條件上受到一定的限制，但電沉積方法不但能顯出符合檢驗需要的油潛指印，同時還能利用金屬鍍層實(shí)現(xiàn)顯出指印的固定，具有廣闊的應(yīng)用前景。如何對電沉積技術(shù)進(jìn)行拓展和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)其現(xiàn)場使用是亟待解決的問題。

化學(xué)鍍是一種自催化的化學(xué)反應(yīng)，無需外加電流。其反應(yīng)原理是在含有金屬離子的溶液中，還原劑被氧化而放出自由電子，自由電子令溶液中的金屬離子還原并在基體表面沉積而形成鍍層[9]。因此，研究油潛指印的化學(xué)鍍顯現(xiàn)技術(shù)可望彌補(bǔ)電沉積顯現(xiàn)技術(shù)的不足。

在案件現(xiàn)場，嫌疑人手上若有自身新陳代謝產(chǎn)生的甘油三酯、膽甾醇脂、脂肪酸、長鏈脂肪酯、膽固醇等油脂或接觸其他物品后粘附的油質(zhì)，接觸客體時由于力的相互作用，其手上乳突紋線表面的油脂會有一部分轉(zhuǎn)移到客體表面，于是形成油潛指印。在化學(xué)鍍?nèi)芤褐校腕w表面存在的從乳突紋線上轉(zhuǎn)移的油脂成分會影響油脂覆蓋部位金屬離子的沉積行為。在一定時間內(nèi)，油脂層所遮擋的區(qū)域不會有金屬離子沉積，從而使客體表面出現(xiàn)色差，顯出潛指印。整個過程如圖1所示。

1 實(shí)驗

用粘附適量凡士林的普通成人手指(面積約 2cm2)在金屬銅板表面進(jìn)行按壓，遺留油潛指印。稱取3.5g硝酸銀固體，在燒杯中加入60mL水、1.5g氫氧化鈉和1.0mL氨水將其溶解，作為A液；用1mL水和100mL乙醇溶解40g葡萄糖和5g酒石酸，作為B液。按體積比1∶1將A液和B液混合，分別以下列顯現(xiàn)方法進(jìn)行實(shí)驗：

(1) 膠管滴顯法：用膠管吸取1.0mL化學(xué)鍍液滴在潛指印區(qū)域，反應(yīng)持續(xù)5s。

(2)毛刷刷顯法：用普通市售軟毛刷(刷頭尺寸2.5cm×5.0cm)蘸取化學(xué)鍍液，在潛指印區(qū)域沿同一方向輕輕刷 3～5 遍。

(3)流淌顯現(xiàn)法：在遺留有油潛指印的銅板表面滴加1.0mL化學(xué)鍍液，然后通過轉(zhuǎn)動令銅板與水平呈45°角，使化學(xué)鍍液自然流淌過潛指印區(qū)域，反應(yīng)持續(xù)5s。

(4)噴霧顯現(xiàn)法：將化學(xué)鍍液盛入5mL的噴壺后噴灑在潛指印區(qū)域，噴嘴與樣品距離2～4cm，噴嘴與樣品表面垂直，一次性將1.0mL鍍液噴出，反應(yīng)持續(xù)1～30s。

用去離子水對化學(xué)鍍后的樣品進(jìn)行簡單清洗并烘干后拍照，觀察潛指印的顯現(xiàn)效果。用JSM-6700F型掃描電子顯微鏡(SEM)對化學(xué)鍍銀后的銅板表面不同區(qū)域的微觀形貌進(jìn)行觀察，并用D/MAX-2400型X 射線衍射儀(XRD)測定不同區(qū)域的晶態(tài)結(jié)構(gòu)(Cu 靶，40kV，100mA，掃描范圍為 10°～80°)。

圖1 化學(xué)鍍指紋顯現(xiàn)示意圖Figure 1 Schematic diagram showing the visualization of latent fingerprints by electroless plating

2 結(jié)果與討論

2.1 可行性研究

如圖2所示，在遺留油潛指印的金屬銅板表面滴加化學(xué)鍍液后，鍍液覆蓋的部分立刻發(fā)生了明顯的顏色變化，金屬基體和指印中的小犁溝部位呈現(xiàn)出黑色，乳突紋線部位呈現(xiàn)出灰色，形成的顏色差異使?jié)撝赣★@出。這是化學(xué)鍍銀溶液與金屬銅接觸后，鍍液中的銀離子發(fā)生自催化氧化還原反應(yīng)，銀離子被還原成單質(zhì)銀進(jìn)而吸附在金屬基體表面的結(jié)果。由于潛指印中乳突紋線部位的油脂會阻礙銀離子在金屬表面的還原，因此乳突紋線部位沉積的單質(zhì)銀少于基體和小犁溝部位上的銀，使得潛指印通過色差顯現(xiàn)出來。但采用滴顯的方法時，由于參與反應(yīng)的化學(xué)鍍?nèi)芤狠^多，潛指印的顯現(xiàn)效果受到了一定的影響。銅基體和鍍覆區(qū)表面的掃描電鏡照片顯示，化學(xué)鍍銀后銅基體的表面形貌發(fā)生了很明顯的變化，出現(xiàn)一層銀覆蓋的區(qū)域，同時還出現(xiàn)了許多小晶粒。進(jìn)一步對樣品表面進(jìn)行X射線衍射分析(見圖4)后得可知，樣品表面除了有屬于Cu基體的(111)、(200)和(220)晶面的衍射峰以外，還出現(xiàn)了Ag的(111)和(220)晶面的衍射峰，證明已在Cu基體表面鍍上了一層銀。以上結(jié)果都表明化學(xué)鍍銀法顯現(xiàn)金屬銅表面的油潛指印具有可行性，但需要進(jìn)一步考察不同操作方法對化學(xué)鍍銀顯現(xiàn)油潛指印效果的影響。

圖2 采用滴液化學(xué)鍍銀的方法顯現(xiàn)油潛指印的效果Figure 2 Visualization of latent greasy fingerprint by dropping electroless silver plating solution on it

圖3 有油潛指印的銅板表面化學(xué)鍍銀后不同區(qū)域的SEM照片F(xiàn)igure 3 SEM images of different areas on the surface of copper plate with latent greasy fingerprint after electroless silver plating

圖4 有油潛指印的銅板表面化學(xué)鍍銀后不同區(qū)域的XRD譜圖Figure 4 XRD patterns of different areas on the surface of copper plate with latent greasy fingerprint after electroless silver plating

2.2 顯現(xiàn)操作方法的研究

由圖5可以看出，不同顯現(xiàn)操作方法的顯現(xiàn)效果差異較大；采用滴管滴顯法時，雖然能夠顯出潛指印，但由于化學(xué)鍍液與基體及潛指印接觸充分，短時間內(nèi)發(fā)生還原反應(yīng)的銀離子較多，使得紋線與小犁溝部位均有銀單質(zhì)附著，因此色差不明顯；流淌顯現(xiàn)法雖然在一定程度上能減薄潛指印上的化學(xué)鍍液，使銀離子自催化還原反應(yīng)速度降低，增強(qiáng)了色差，但由于操作時可能產(chǎn)生流淌不均勻的情況，因此可能導(dǎo)致潛指印顯現(xiàn)不全和流淌邊緣有印痕，從而影響指紋的準(zhǔn)確識別；毛刷刷顯法能夠?qū)⒒瘜W(xué)鍍液均勻涂覆在金屬表面，但在刷顯過程中可能破壞紋線，甚至出現(xiàn)如圖5c所示的將潛指印乳突紋線完全破壞的情況；噴霧顯現(xiàn)法既能保證化學(xué)鍍液與金屬客體的均勻接觸，又能有效控制銀的沉積量，保證乳突紋線與基體和小犁溝之間有明顯色差，同時不會破壞紋線，是采用化學(xué)鍍銀顯現(xiàn)潛指印最為適宜的操作方法。

圖5 化學(xué)鍍銀的操作方法對油潛指印顯現(xiàn)效果的影響Figure 5 Effects of different operation methods for electroless silver plating on visualization of latent greasy fingerprint

2.3 顯現(xiàn)時間的影響

采用噴霧顯現(xiàn)法，考察反應(yīng)時間對顯現(xiàn)效果的影響，結(jié)果如圖6所示?；瘜W(xué)鍍顯現(xiàn)的速度極快，化學(xué)鍍液一接觸到金屬銅表面，立刻發(fā)生了還原反應(yīng)，僅1s時潛指印已經(jīng)顯出，細(xì)節(jié)特征非常清晰，完全符合檢驗鑒定要求。隨著反應(yīng)時間的延長，被還原的銀離子增多，小犁溝和基體部位的顏色略有加深。反應(yīng)進(jìn)行30s后，隨著銀不斷地沉積，被油脂覆蓋的乳突紋線部位也有單質(zhì)銀附著，指印的清晰度略受影響。因此宜適當(dāng)控制反應(yīng)時間，以便獲得最佳的顯現(xiàn)效果。

圖6 顯現(xiàn)時間對金屬銅表面潛指印化學(xué)鍍銀噴霧顯現(xiàn)效果的影響Figure 6 Effect of reaction time on visualization of latent greasy fingerprint on copper surface by spraying electroless silver plating bath

3 結(jié)論

化學(xué)鍍銀顯現(xiàn)技術(shù)可以應(yīng)用于刑事案件現(xiàn)場金屬銅客體表面油潛指印的顯現(xiàn)，能夠有效彌補(bǔ)電化學(xué)顯現(xiàn)方法在現(xiàn)場條件和客體條件兩方面表現(xiàn)出的不足。此顯現(xiàn)方法操作簡單，指印顯出速度快，顯出效果良好。