Verräterische rote Rillen

13.04.2011: Krimifans wissen was Sache ist, wenn der forensische Ermittler Oberflächen mit einem Pulver bestäubt oder Gegenstände in einer Iodkammer bedampft: So werden latente Fingerabdrücke sichtbar gemacht, um sie mit denjenigen eines Verdächtigen zu vergleichen. Su Chen und ein Team an der Nanjing University of Technology haben nun ein neues Verfahren zur besonders raschen und unkomplizierten Erkennung von Fingerabdrücken entwickelt. Wie die chinesischen Forscher in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, wird dazu einfach eine spezielle Nanofasermatte auf die zu untersuchende Oberfläche gedrückt, kurz mit heißer Luft behandelt – und schon zeigen sich die Abdrücke als rote Rillenmuster.

Bei der Berührung einer Oberfläche bleiben winzige Mengen von Schweiß und Hautfett zurück, die das Rillenmuster unserer Fingerspitzen widerspiegeln. Mittlerweile gibt es eine ganze Reihe verschiedener Methoden, um solche latenten Fingerabdrücke sichtbar zu machen. Die neue Methode ist wesentlich schneller als etwa das klassische Aufpinseln von Pulver, anders als spektroskopische Verfahren kommt es ohne aufwändige technische Geräte aus und problematische Chemikalien wie Ninhydrin sind überflüssig. Zudem ist sie für alle Arten von Oberflächen geeignet: Durch leichtes Aufdrücken der Matte konnten die Forscher Fingerabdrücke von Oberflächen wie Stahl, Quarz, Glas, Kunststoff, Marmor oder Holz zuverlässig übertragen und nachweisen.

Erfolgsgeheimnis ist die spezielle Matte, ein Vlies aus Nanofasern aus thermoplastischem Polyurethan und dem Farbstoff Fluoreszein. Hergestellt wird sie in einem als Elektrospinnen bezeichneten Verfahren. Kommt die Matte mit einem Fingerabdruck in Berührung, reagieren Bestandteilen aus dem Schweiß mit dem Polyurethan, es kommt zu einer Quervernetzung der Polymerketten. Die heiße Luft beschleunigt die Reaktion. In den quervernetzten Regionen kann sich das Fluoreszein nicht mehr in den Fasern halten und tritt als pulveriger Feststoff aus. Der Farbstoff fluoresziert aber nur, wenn er feinst verteilt in den Nanofasern eingelagert ist, nicht aber in Form der festen Klümpchen. Dies führt zu einer Farbveränderung der Matte von strohgelb zu rot und macht den Fingerabdruck innerhalb von 30 Sekunden unter Tageslicht sichtbar. Die Methode funktioniert nur mit Nanofasern, da nur sie eine ausreichend hohe Oberfläche für eine sichtbare Reaktion liefern.

Die Matte kann aber noch mehr als Fingerabdrücke identifizieren. Den Forschern gelang es, sie mit einem Tintenstrahldrucker mit dem Bild eines kleinen Drachens zu „bedrucken“. Als Tinte diente einfach Wasser, das die Vernetzungsreaktion ebenfalls auslösen kann. Die Kombination aus Tintenstrahldruck und Freisetzung einer Chemikalie aus einer Nanofasermatte durch eine Vernetzungsreaktion könnte sich vielleicht auch zur Herstellung von miniaturisierten Systemen, wie Sensoren, Mikroreaktoren und diagnostischen Chips eignen.

Originalveröffentlichung:
Shengyang Yang, Dr. Cai-Feng Wang, Prof. Su Chen; "A Release-Induced Response for the Rapid Recognition of Latent Fingerprints and Formation of Inkjet-Printed Patterns"; Angewandte Chemie, Volume 123, Issue 16, pages 3790–3793, April 11, 2011