التحديد الكيميائي السريع وفي الموقع للمتفجرات السليمة باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء القريبة والتحليل البياني المتعدد المتغيرات

هناك حاجة مستمرة في مجال الطب الشرعي والأمن إلى تحديد كيميائي سريع وفي الموقع وسهل الاستخدام وغير جراحي للمواد الحركية السليمة في مسارح الجريمة قبل الانفجار. لقد خلقت التقدمات التكنولوجية الأخيرة في تصغير الأجهزة، ونقل البيانات اللاسلكي، وتخزين البيانات الرقمية السحابية، والتحليل البياني المتعدد المتغيرات خيارات جديدة وواعدة جداً لاستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء القريبة في العلوم الجنائية. تظهر هذه الدراسة أنه بالإضافة إلى المخدرات، توفر مطيافية الأشعة تحت الحمراء القريبة المحمولة مع التحليل البياني المتعدد المتغيرات أيضاً فرصًا ممتازة لتحديد المواد الحركية السليمة والمخاليط. تُظهر المطيافية القدرة على توصيف مجموعة واسعة من المواد الكيميائية ذات الاهتمام في التحقيقات المتعلقة بالمتفجرات الجنائية، بما في ذلك المركبات العضوية وغير العضوية. يُظهر توصيف المواد الفعلية من حالات الطب الشرعي بشكل مقنع أن هذه التقنية يمكن أن تعالج التنوع الكيميائي الذي يتم مواجهته في التحقيقات المتعلقة بالمتفجرات الجنائية. تسمح المعلومات الكيميائية المفصلة الموجودة في طيف انعكاس الأشعة تحت الحمراء القريبة 1350-2550 نانومتر بالتحديد الصحيح للمركب داخل فئة معينة من المواد الحركية، بما في ذلك النيترو-أرومات، النيترو-أمينات، استرات النترات، والبيروكسيدات. بالإضافة إلى ذلك، فإن التوصيف المفصل لمخاليط المواد الحركية، مثل التركيبات البلاستيكية التي تحتوي على PETN و RDX، أمر ممكن. تُظهر النتائج المقدمة أن الأطياف NIR للمركبات الحركية والمخاليط كافية بما فيه الكفاية للحد من النتائج الإيجابية الزائفة لمجموعة واسعة من المنتجات الغذائية والمواد الكيميائية المنزلية، والمواد الخام المستخدمة في إنتاج المتفجرات محلية الصنع، والمخدرات، والمنتجات التي تُستخدم أحياناً لصنع أجهزة تفجير مرتجلة مزيفة. ومع ذلك، فإن تطبيق مطيافية الأشعة تحت الحمراء القريبة يظل تحدياً بالنسبة للخلائط البيروتكنيكية التي تُقابل بشكل متكرر، مثل البارود الأسود، مسحوق الوميض، والبارود غير المدخن، وبعض المواد الخام غير العضوية الأساسية. تحدٍ آخر يُقدمه عينات العمل المتعلقة بالمواد الحركية الملوثة، والمسنّة، والمتدهورة، أو المواد المتفجرة ذات الجودة الرديئة، حيث يتباين التوقيع الطيفي بشكل كبير عن الأطياف المرجعية، مما قد يؤدي إلى نتائج سلبية زائفة.