De vorm en snelheid van de kogel bepalen het bloedspatpatroon dat bij een uitgangswond ontstaat. Dat blijkt uit een nieuw theoretisch model van de vorming, vlucht en landing van bloeddruppels. Het model kan helpen bij het reconstrueren van schietpartijen.
Liefhebbers van misdaadseries zoals Dexter en CSI weten dat je uit bloedspatten een hoop informatie kunt persen. Forensisch onderzoekers kunnen uit het patroon afleiden waar schutter en slachtoffer zich tijdens het misdrijf bevonden.
In de praktijk is die reconstructie een stuk lastiger dan die series doen vermoeden. Om de positie van het slachtoffer te bepalen, spannen tv-detectives vanaf elke afzonderlijke bloedspat een touwtje. Op de plek waar die touwtjes elkaar kruisen, is de schotwond ontstaan.
Dit is hoe we wiskundefobie te lijf kunnen gaan
Sarah Hart vertelt hoe we de angst voor getallen en formules weg kunnen nemen.
Eerder onderzoek heeft echter aangetoond dat je met de touwtjesmethode de hoogte van het inslagpunt gemiddeld met maar liefst 50 procent overschat. Dat komt ten eerste doordat de methode ervan uitgaat dat de bloeddruppels in een rechte lijn door de lucht zijn gevlogen, terwijl ze door de zwaartekracht een kromme baan beschrijven. Bovendien wordt de invloed van luchtweerstand op het druppeltraject niet meegenomen, net zomin als het type kogel en pistool.
Daarnaast bepalen Dexter en co de hoek waaronder de touwtjes worden gespannen aan de hand van de vorm van de bloedspat: hoe ellipsiger die is, des te schuiner de hoek. Maar het is onmogelijk om via de druppelvorm een hoek van 75 graden te onderscheiden van een hoek van 90 graden – in beide gevallen is de bloedspat cirkelvormig. En ook bij kleinere hoeken schiet deze werkwijze tekort.
Uitgangswond
Dat kan beter, dachten Amerikaanse onderzoekers. Ze maakten een model dat de beweging van bloeddruppels uit een schotwond van vorming tot landing simuleert. Het model kun je ook omgekeerd toepassen: uit het patroon van bloedspatten kun je hun traject reconstrueren, wat de ontstaansplek blootlegt.
Dergelijke modellen waren al eerder gemaakt, maar voor simpelere situaties. Ze beschreven bijvoorbeeld alleen de terugvliegende bloedspatten die bij een inslagwond ontstaan.
Het nieuwe model is gericht op de voorwaarts vliegende bloedspatten die bij een uitgangswond ontstaan. Hun beweging is een stuk lastiger te voorspellen, omdat de kogel eerst een tocht door het lichaam maakt voordat die de uitgangswond creëert waaruit de bloedspatten ontsnappen. Doordat de kogel het lichaam een stukje voortduwt, is de maximumsnelheid van voorwaarts vliegende druppels twee keer zo hoog als die van terugvliegende druppels. Ook ontstaan bij uitgangswonden meer bloeddruppels dan bij inslagwonden.
Daarnaast maakten eerdere modellen alleen onderscheid tussen smalle en eivormige kogels. In het nieuwe model, gepubliceerd in vakblad Physics of fluids, zijn allerlei soorten kogels meegenomen, zodat je ook kunt achterhalen wat voor schietijzer is gebruikt.
Peloton
De onderzoekers combineerden theorieën over de vorming, vlucht en landing van bloeddruppels. De invloed van luchtweerstand vereist bijvoorbeeld complexe berekeningen. De luchtweerstand vertraagt druppels in hun vlucht, maar niet zoveel als je op het eerste gezicht zou denken.
Wanneer een druppel namelijk achter een andere druppel aan vliegt, heeft die minder last van luchtweerstand. Daardoor vertonen gezamenlijk vliegende druppels een collectief effect dat vergelijkbaar is met een peloton schaatsers in een Elfstedentocht: de achterste schaatsers worden telkens naar voren gezogen, waardoor het peloton als geheel sneller gaat dan een individuele schaatser. Zeker bij uitgangswonden, waarbij veel druppels dicht achter elkaar aan vliegen, speelt dit effect een belangrijke rol.
Varkensbloed
Uit het model blijkt dat de vorm en de snelheid van de kogel bepalen hoeveel bloedspatten er bij een uitgangswond ontstaan en hoe groot die bloedspatten gemiddeld zijn. De verdeling van de bloedspatten hangt behalve van de kogel ook af van de afstand tussen vorming en landing.
Onderzoeksleider Alexander Yarin van de Universiteit van Illinois te Chicago denkt dat het model van pas komt in forensisch onderzoek. ‘Het zorgt voor een nauwkeurigere bepaling van de oorsprong van bloedspatten’, zegt hij. ‘Ook kan het inspecteurs helpen conclusies te trekken over het gebruikte wapen wanneer er geen kogel is aangetroffen.’
De onderzoekers testten hun model in een experiment waarbij met verschillende kogels op een zak varkensbloed werd geschoten. De resultaten van het experiment kwamen goed overeen met de voorspellingen. Wel zijn meer van dit soort bloedstollende experimenten nodig voordat de kogel door de kerk is en dit model zijn voorgangers definitief uit de weg ruimt.