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Título: Investigación criminalística de fibras textiles mediante Espectroscopía Raman
Autores:
Epg. YordaniaEntenza Pérez1
MSc. Elizabeth González Alcober2
Lic. Carlos Toledo3
1Laboratorio Provincial de Criminalística de Ciego de Ávila; Perito Superior Sección Biología Criminalística.
2Laboratorio Central de Criminalística; Perito Superior. Investigadora Auxiliar. Profesora Asistente. Área Biología Criminalística.
3Jubilado. Perito en análisis de materiales.
Resumen:
Una de las investigaciones biológico-criminalísticas es la de fibras y microfibras textiles. En este trabajo, se exponen los resultados obtenidos mediante Espectroscopía Raman de una investigación de las características identificativas de fibras textiles naturales (algodón, lana y seda) y sintéticas (poliéster y poliamida) no teñidas que aparecen en calidad de huellas en distintas actividades delictivas y la validación de la técnica con el empleo de un tipo de fibra natural y otra sintética coloreadas (algodón rojo y poliéster azul). Para la adquisición y procesamiento de los datos se utilizó el software LabSpec 6. Se observaron mediante el método directo con un láser de 785 nm. Se abrió una galería con los espectros obtenidos y se identificaron y caracterizaron las bandas distintivas de cada fibra textil, en el rango seleccionado de trabajo. Se demuestra la utilidad de la Espectroscopía Raman en la identificación de una huella de naturaleza textil.
Palabras Clave: FIBRAS TEXTILES; ESPECTROSCOPÍA RAMAN; CRIMINALÍSTICA
1- Introducción
El creciente desarrollo tecnológico actual aparejado al incremento de la
población mundial y los cambios en las tendencias de la moda, han sido
factores que han motivado el incremento en la demanda de productos textiles,
lo que está directamente relacionado con el aumento de las producciones
textiles para satisfacer dichas demandas. La invasión en el mercado mundial
de productos textiles de diversa índole y fines, hace que resulte difícil no hallar
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las fibras textiles como parte de la composición de objetos u otros elementos
de la vida cotidiana.
Este contexto mundial tiene su reflejo en la sociedad cubana actual y
específicamente en la actividad Criminalística, en donde resulta cada vez más
frecuente el hallazgo de huellas de origen textil en los escenarios delictivos.
Entre los delitos que desencadenan investigaciones de fibras textiles se
encuentran: homicidios, accidentes del tránsito, violaciones, en los que puede
levantarse este tipo de huellas en objetos asociados con el delito, como toallas,
prendas de vestir o forros de autos, etc (Stephen, Alexander, Mubarak,
Hendrix, Enlow, Vasser y Bastick, 2004, Buzzini y Suzuki (2015), además de
asesinatos, robo con fuerza, robo con violencia, tráfico de drogas, hurto y
sacrificio de ganado mayor, entre otros, en el contexto cubano.
El examen de las fibras, también conocido como examen tricológico y que
engloba también a los pelos, permite aportar una prueba que contribuye al
esclarecimiento del hecho punible, la identificación de los objetos empleados
por los autores y demás participantes (Maza et al., 2003), así como corroborar
hipótesis y/o responder incógnitas surgidas durante el curso de la investigación
del hecho al no desaparecen fácilmente en las superficies, objetos y sobre el
cuerpo de los involucrados en el hecho punible, como resultado del intercambio
entre portador y receptor, como plantea el principio de intercambio de Edmond
Locard (Bartick, 2002). No apreciarse a simple vista y pasar inadvertidas a los
ojos del o los autores, hace que este tipo de huella no sea considerada por
estos en su ánimo de ocultar o borrar todo cuanto pueda relacionarlo con un
determinado delito, por lo que se mantienen como testigos silenciosos
(Mozayani y Noziglia, 2006).
La complejidad, formas y modus operandis de los delitos, hace el
enfrentamiento a la delincuencia cada vez más complejo. La mayoría de los
órganos policiales del mundo se centran en aplicar métodos más certeros y
eficaces en el esclarecimiento a las distintas tipicidades delictivas. La peritación
de fibras textiles ha contribuido al esclarecimiento multilineal de hechos
relevantes en la historia de la Criminalística cubana y extranjera Maza et a.,
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(2003), aún cuando suelen ser escasas, pequeñas y sujetas a modificaciones
por el ambiente (González, 2010).
El hallazgo de elementos textiles (macro y/o microscópicos) y la posterior
confrontación con las prendas de vestir de los involucrados u objetos
relacionados con el hecho que se investiga, proporciona indicios de utilidad
sobre la permanencia de estos en el lugar y las circunstancias del hecho, de
acuerdo con Brettell, Butler y Almirall (2011). Cuestiones primordiales en el
trabajo de búsqueda de huellas y específicamente las fibras textiles en el lugar
del hecho, es cumplir con lo establecido metodológicamente, contar con los
instrumentos y materiales necesarios para la detección, levantamiento y
conservación durante la investigación, de manera que no sufran pérdida,
deterioro, sustitución o contaminación, que conlleve a la pérdida de su valor
probatorio al no haberse preservado la cadena de custodia.
En la Biología Criminalística cubana la investigación de fibras textiles concibe
procedimientos y medios técnicos para la identificación y comparación de fibras
textiles, mediante microscopía óptica convencional y algunos ensayos
químicos. Posterior a la definición de similitud morfológica macroscópicamente,
se procede a la observación de características microscópicas que permiten
clasificar, identificar y comparar, con la consecuente subjetividad que esto
conlleva, sin realizarse habitualmente análisis químico (cualitativo o
cuantitativo) que permita obtener un resultado objetivo de la similitud hallada,
en cuanto a propiedades físico-químico tanto de las huellas levantadas como
de las muestras ocupadas.
La presente investigación tiene como objetivo Implementar la Espectroscopía
Raman en el análisis criminalístico de fibras textiles. Se fundamenta en la
necesidadde incorporar técnicas analísticas como la seleccionada que
posibiliten el análisis de poca cantidad de muestra, en cualquier estado, tanto
húmeda como seca y no agotarla, por si resultara necesario un análisis
posterior de la misma muestra por otras disciplinas, en función de obtener un
resultado pericial objetivo y preciso, que aporte a la investigación criminal. La
importancia radica en la reducción de la subjetividad en la peritación de fibras
textiles reflejada en el dictamen pericial que se ofrece. El empleo de este
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método simple, sensible y preciso que trabaja con poca cantidad de muestra,
contribuye a dar una respuesta pericial más efectiva. El ser además rápido,
posibilita operatividad y oportunidad en la toma de decisiones durante el curso
de la investigación, lo que constituye una novedad en el contexto cubano y
propicia un salto en el valor probatorio de las fibras textiles, al permitir la
identificación, caracterización y comparación de fibras en corto tiempo.
2- Materiales y Métodos
La Espectroscopía Raman ha emergido como una poderosa herramienta
analítica en las investigaciones biológicas. En el presente trabajo se utilizaron
patrones de fibras textiles certificadas y entregadas por el Grupo Empresarial
de la Industria Ligera (GEMPIL) perteneciente al Ministerio de Industrias de
Cuba. Estos patrones corresponden a diferentes tipos de fibras textiles
naturales y sintéticas, no teñidas, de algodón, seda, lana, poliéster y poliamida,
de acuerdo con la clasificación propuesta por Pantoja (2009). En la selección
se tuvo en cuenta la alta frecuencia de aparición de dichas fibras textiles en
distintas tipicidades delictivas, según la experiencia cubana e internacional en
la investigación criminalística Maza, et al., (2003), Massonnet, et al., (2005),
Juangang, Yijun, Jimin, y Yong (2013).
Además se emplearon huellas y muestras textiles (poliéster azul y algodón rojo)
procedentes de dos hechos enfrentados (accidente del tránsito y tráfico de
drogas) por los procedimientos tradicionales.
En la obtención de los espectros se empleó un Espectrómetro Raman Xplo RA,
de la firma francesa Horiba Scientific Jobin Yvon Technology (figura 1). Se
seleccionó una longitud de onda (λ) del láser de 785nm, de acuerdo con
experiencias internacionales exitosas en la caracterización, identificación y
comparación de fibras fundamentalmente con fines criminalísticos o forenses
(Bartick, 2002, Stephen, Alexander, Mubarak, Hendrix, Enlow, Vasser y Bartick,
2004; Wael y Lepot (2012); Buzzini y Massonnet, 2015 y Was-Gubala y
Starczak, 2015).
Se utilizó el método conocido como directo, de acuerdo con Juangang, et al.,
(2013). El mismo permite que el láser incida directamente en la muestra y la
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Figura 5. Espectros Raman a 785 nm, de fibras no coloreadas: algodón 100% (espectro negro), poliéster 100% (rojo) y poliamida 100% (verde).
En la mayoría de estos reportes el rango va de 100 cm-1 en adelante, lo que al
parecer está dado por la carencia de características distintivas por debajo de
esta cifra, lo que se corresponde con nuestros resultados. Se coincide con
Massonnet y Buzzini (2012) que refieren que la calidad del espectro obtenido
depende en gran medida del operador y de las condiciones analísticas fijadas.
El espectro adquirido para la fibra de algodón no teñida, muestra la orientación
molecular de una fibra celulósica natural, donde resalta una banda mayor
representativa alrededor de 1097 cm-1, característico de la celulosa, del enlace
glicosídico (C-O-C) y otra menos acentuada en 380 cm-1, en coincidencia con
los resultados obtenidos por Pielesz, Weselucha-Bircznska, Freeman y
Wlochowicz (2005) y Gierlinger y Schwanninger (2007). Además se observó
una banda alrededor de 1121 cm-1, que indica cristalinización de la celulosa,
según plantean Schrader, Klump, Schenzel y Schulz (1999), información
estructural que se logra al analizar la muestra en profundidad. Según Pielesz,
et al., (2005) las bandas entre 1100 y 1125 cm-1, responden a la interacción
del grupo COC.
Cabrales, Abidi y Manciu (2014) reportó en un estudio de caracterización de
fibras de algodón, que las bandas entre 1158 y 1379 cm-1, corresponden a los
enlaces CH2 y C-C de la celulosa, sin embargo en nuestro estudio en uno de
los espectros de la fibra de algodón se obtuvo una banda en 1158 cm-1 con
poca definición, lo que pudiera deberse al polimorfismo de la celulosa como
apunta Kavkler y Demsar (2012).
Para Cho (2007) las bandas características de la celulosa se muestran en 2906
cm-1 (CH, CH2), 1478 cm-1 (H-C-H y H-O-C), 1379 cm-1, 1334 cm-1 (H-C-C, H-
C-O y H-O-C), 1108 cm-1 (C-C y C-O), 910 cm-1 ( C-O-C en plano simétrico) y
516-379 cm-1 (esqueleto C-O-C, C-C-C, O-C-C y O-C-O). Estas bandas a
excepción de la 516 cm-1 pueden ser apreciadas en el espectro captado. Esta
conclusión puede darse debido a que las fibras de algodón, como apunta
Patterson (2015), contienen pequeñas cantidades de pectinas y proteínas y la
composición varía con la fuente del algodón y las condiciones de crecimiento o
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desarrollo de la misma.Las bandas características de las fibras de algodón se
corresponden con los obtenidos por Lepot, De Wael, Gason y Gilbert (2008).
La lana es una fibra natural obtenida del pelaje de ovejas y carneros. Las fibras
animales como la lana y la seda están compuestas por la proteína queratina.
En el rango de 1600-1690 cm-1 aparece una banda de la amida I que está dada
por las vibraciones C=O de los grupos carbonilos.
En los espectros de la lana y la seda en 1460 cm-1 se aprecia la unión CH2, tal
y como plantea Cho, (2007). En nuestro estudio se obtuvo en la lana una
banda mayor en 1460 cm-1, seguida de otras en 1010 cm-1 y entre 1300 y 1350
cm-1. En coincidencia con Robertson (1992) se captó otra banda con menos
intensidad en 1650 cm-1, seguido de una banda en 940 y en 520 cm-1. En la
banda obtenida en la lana alrededor de 520 cm-1, de acuerdo con los
resultados investigativos de Robertson (1992) y más recientemente por Buzzini
y Massonnet (2015), pudiera encontrarse la diferencia entre la lana y la seda,
dado por la presencia del aminoácido cisteína, que no está presente en la
seda, pero que compone alrededor del 11-12 % de la lana.
Concluyeron Wojciechowska, Wlochowicz y Weselucha- Birczyriska (1999) en
una investigación sobre la degradación de fibras de lana, que la banda de la
amida III se aprecia en el rango de 1220-1300 cm-1. La posición y variabilidad
de la intensidad de las bandas de la amida es atribuida a cambios de
conformación de la molécula de la queratina de la lana y de la seda.
La seda es otra fibra protéica formada por fibroina y sericina. Se obtiene de los
filamentos producidos por el gusano Bombixmori. En nuestro estudio se obtuvo
señal Raman con una banda de mayor intensidad entre 1220 cm-1 y otras en
orden decreciente de intensidad en 1450 cm-1 , 1090 cm-1 , alrededor de 1660
cm-1 y en 900 cm-1 y 1000 cm-1. Estos resultados se corresponden con el
alcanzado por Sharma (2014), por lo que se asumen estas como las bandas
características de este tipo de fibra natural.
Las fibras de poliéster al igual que las de algodón son dos tipos de fibras que
globalmente tienen grandes volúmenes de producción. Diversas son las
investigaciones que se reportan internacionalmente sobre la caracterización de
-
las fibras de poliéster por espectroscopía Raman (De Wael y Lepot, 2011) y
Patterson, 2015).
Los espectros Raman obtenidos de las fibras de poliéster muestran picos más
intenso en 1630 cm-1, 1730 cm-1 y entre 1270 y 1300 cm-1. Además de otros
más pequeños en 860 cm-1, 1100 cm-1, 630 cm-1, 700 cm-1 y alrededor de 1420
cm-1, en coincidencia con lo captado por Cho (2007), quien plantea que fibras
de poliéster de diferentes productores resulta difícil de diferenciar. No obstante
se plantea que es posible diferenciarla con el empleo de técnicas estadísticas
multivariadas de análisis de componentes principales Keen et al., (1998), lo
cual no fue realizado en la presente investigación al igual que otras como la
desviación estándar relativa Causin et al., (2004). Una investigación realizada
por Ellis et al., (1995) plantea que el pico obtenido en 1100 cm-1 (Anexo5) es
atribuido a una combinación de los enlaces C-C, éster C-O y etilen glicol C-C,
los cuales están relacionados con la cristalinización de las fibras de poliéster.
Las poliamidas constituyen uno de los polímeros más comúnmente usado
(Vaskova, et al, 2013), de una alta sensibilidad en textiles formando partes de
alfombra de autos, entre otros diseños.El nombre más familiar por el cual se le
conoce a las poliamidas es nylon. Dentro de sus variedades está la poliamida
12(PA12). Existen varios tipos: nylon 4 Z, nylon 6 Z, nylon 7 Z, nylon 9 Z, nylon
10 nylon 11 Z, nylon 12 Z, nylon NOMEX, nylon 6.6 XY, este último es
frecuente como evidencia en los laboratorios forenses del mundo (Miller y
Bartick, 2001).
Los espectros Raman obtenidos de la fibra de poliamida muestran un banda de
mayor intensidad en 1450 cm-1,1640cm -1,1125 cm-1 y otras más pequeñas en
925cm-1 y 140cm-1, lo que están en consonancia con los obtenidos por
(Vaskova, et al, 2013).
Las bandas características de las fibras de algodón, de poliéster y de poliamida
obtenidos, se corresponden con los obtenidos por Lepot, De Wael, Gason y
Gilbert (2008).
4-Conclusiones
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En este trabajo se realizó un análisis criminalístico de fibras textiles, mediante
Espectroscopía Raman que permitió la identificación, caracterización y
comparación de espectros Raman, dadas sus innumerables ventajas
operativas y periciales, en función de su valor probatorio. Demostró su utilidad
en la Criminalística al emplearse en dos hechos delictivos en los que se
requirió investigar, con una técnica como la empleada, que logra mayor certeza
y rapidez en la pericia. Se validó la aplicación de la Espectroscopía Raman en
la identificación y caracterización de fibras textiles no teñidas (algodón, lana,
seda, poliéster y poliamida) y la comparación de fibras textiles teñidas
(algodón rojo y poliéster azul).
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