Группа исследователей из Швейцарии пролила свет на точные механизмы, ответственные за впечатляющие способности наночастиц, которые позволяют обнаруживать отпечатки пальцев, оставленные на месте преступления. Работа была опубликована в журнале Nanotechnology, и ее основной мотив — оспаривание общепринятой теории о том, что наночастицы притягиваются к отпечаткам пальцев электростатически.

Ученые утверждают, что притяжение на самом деле носит химический характер и вызывается соединениями на поверхности наночастиц, связывающихся со сложным коктейлем соединений, присутствующих в отпечатке пальца.

Также они полагают, что более фундаментальное понимание взаимодействия наночастиц и отпечатков пальцев поспособствует развитию более точных методов, которые повысят шансы обнаружения ранее недетектируемых отпечатков пальцев. По факту около 50% отпечатков, оставляемых на бумаге, не удается обнаружить.

Ведущий автор исследования Себастьян Морет говорит следующее: «Есть ряд различных методов, используемых для визуализации отпечатков пальцев, когда их приносят в лабораторию, но им всем не хватает чувствительности. Некоторые из этих методов стыкуются не только с отпечатками, но и с подложкой или поверхностью, на которой они остаются, что приводит к появлению фона, который скрывает отпечатки».

Большинство из этих методов были разработаны путем проб и ошибок, поэтому весьма важно понять фундаментальные механизмы, которые за ними стоят.

Отпечатки пальцев остаются на месте преступления благодаря природным выделениям — потовым и жировым соединениям, а также загрязнениям вроде косметики или крови, которые накапливаются на пальцах. Именно все это создает впечатляющий узор линий, которые оставляют наши пальцы на конкретной поверхности.

В своем исследовании ученые из Университета Лозанны наносили отпечатки пальцев на алюминиевую фольгу, а затем погружали ее в водный раствор с наночастицами диоксида кремния, которые были покрыты карбоксильной группой из атомов углерода, водорода и кислорода.

Также в наночастицы вводился специальный краситель, чтобы их можно было визуализировать в определенном свете.

Ученые провели ряд тестов, чтобы показать, что притяжение между наночастицами и отпечатками пальцев происходило из-за химической связи между карбоксильной группой и конкретной химической группой — аминов, которые присутствуют в аминокислотах и белках в отпечатке пальца.

До сих пор общепринятой теорией было то, что кислый раствор, в котором размещались наночастицы, приводил к тому, что отпечаток пальца становится положительно заряженным и притягивал отрицательно заряженные наночастицы.

Наночастицы используются в области криминологии не только из-за небольшого размера и оптических свойств, но и благодаря способности точной настройки поверхностных свойств, которые, как полагают ученые, после их работы получат значительное развитие.

«Теперь, когда установлено, что химическое взаимодействие происходит между наночастицами и определенными химическими группами в отпечатках пальцев, это взаимодействие может быть дополнительно повышено, что приведет к более точному анализу, повышенной селективности и снижению фонового шума».