Projet ANR-13-BS09-0026 – D-Blood : Rhéologie, mouillage et séchage du sang humain.
Programme : Blanc - SIMI 9 - Sciences de l'Ingénierie, Matériaux, Procédés, Energie (Blanc SIMI 9)
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Monsieur David BRUTIN (Centre National de la Recherche Scientifique Délégation Provence et Corse _ Institut Universitaire des Systèmes Thermiques Industriels)
Partenaires : Institut Universitaire des Systèmes Thermiques Industriels; École nationale supérieure de chimie de Paris; Laboratoire de Rhéologie et Procédés; NFI Netherlands Forensic Institute; Divers public
Montant : 529981.0 euros
Durée : 48 mois
Résumé : D-Blood ou l'étude du mouillage et du séchage du sang humainPar le passé, les confessions et les témoignages étaient suffisants pour convaincre les magistrats et les membres d'un jury. De nos jours, la «preuve scientifique« est devenue un élément de base des investigations criminelles. Afin d'améliorer les protocoles utilisés par les techniciens d'investigation criminelle, des connaissances fondamentales sont nécessaire sur les propriétés physiques du sang comme sa rhéologie, son mouillage, son étalement, sa fragmentation et son séchage.
Datation de l'heure d'un crimeLes attentes sont fortes dans la communauté d'accéder à un outil de datation précis et fiable d'un événement sanglant. L'approche innovante que nous avons choisit est ici basée sur les compétentes des laboratoires en recherche fondamentale IUSTI, ENSCP et LRP et des laboratoires en recherche appliquée IRCGN et NFI.Les perspectives sont également importantes sur la rhéologie et le mouillage du sang qui intéresse plusieurs communautés scientifiques. Durant les quatre ans du projet, chaque partenaire compte réaliser plusieurs publications de qualités.
Etablir les propriétés physiques du sang humainLe sang est un fluide complexe dont les propriétés physiques ne sont pas bien caractérisées. Sa rhéologie est clairement non-Newtonienne pour les personnes en bonne santé, son mouillage est proche de celui de l'eau sur des surfaces lisses même si des différences existent en présences de colloïdes qui modifient la dynamique de la ligne de contact. Tandis que la tension de surface du sang total est très proche de celle de l'eau, la tension de surface du sérum sanguin est elle très différente. Toutes ces propriétés physiques sont nécessaires pour comprendre l'étalement, la fragmentation et le séchage du sang. Cette proposition d'ANR vise à répondre des questions toujours ouvertes à ce jour dans les communautés scientifique et criminelles. Afin d'atteindre ces objectifs, nous avons ainsi divisé le travail en six tâches, chacune d'entre elles se focalisant sur une question ou un problème. Dans cette proposition, nous utilisons les compétences de quatre partenaires français dont celles en rhéologie du LRP et de l'ENSCP, en mouillage et étalement de l'ENSCP et de l'IUSTI, en fragmentation de l'ENSCP, l'IRCGN et du NFI et en séchage de l'IUSTI et de l'IRCGN. En plus des quatre partenaires français, nous avons un partenaire hollandais (NFI) qui collabora plus particulièrement avec l'ENSCP et l'IRCGN pour le coté applicatif. Le NFI ne sera pas financé dans le cadre de cette proposition.
Résumé de la soumission : In the past, confessions and testimonies were sufficient to convince magistrates and members of the jury. Nowadays, the “scientific evidence” has become a basic element for criminal investigations. A recent review made by Brummer et al, 2011 entitled “Forensic quest for age determination of bloodstains” clearly states that “until now, using bloodstains to determine the time elapsed since the crime was committed is still not possible”. This time elapsed since the bloody event was committee enables to check the witnesses’ statements, limits the number of suspects and assesses alibis. With an objective of investigation costs savings and manpower savings, a quick orientation for the investigators based on an accurate age determination of the bloodstain is inestimable. In order to improve forensic protocol, fundamental knowledge are requested on the blood physical properties such as its rheology, wetting, spreading, fragmentation and drying; this is the purpose of D-Blood.Blood is a complex fluid which physical properties are not well characterized. Its rheology is clearly non-Newtonian for people in good health, its wettability is close to water but exhibits differences on soft surfaces due to the presence of colloids that change the contact line dynamics. While whole blood surface tension is very close to pure water, human blood serum is very different. All these physical properties are required to understand the spreading, fragmentation of blood and its drying and cracking. This ANR proposal intends, in the frame of specific applications, to answer “open questions” in both the scientific and forensic communities. In order to do that, we spread the work into six tasks each of them focusing on a question/problem to answer/solve. The proposal makes use of four French partners with all different skills on rheology (LRP and ENSCP), wetting, spreading and (ENSCP and IUSTI), fragmentation (ENSCP, IRCGN and NFI) and drying (IUSTI and IRCGN). Besides to the four French partners, NFI is an international collaborator involved in the research and has interactions with ENSCP and IRCGN in the frame of the application side of the proposal on the drying dynamics of bloodstain pattern and the fragmentation of blood on crime scenes. NFI will not be funded in the frame of this proposal.D-Blood is composed of four fundamental tasks. The first tasks T1 will provide the driving mechanisms involved during the evaporation of drops and pools of blood and other complex fluids, the second task T2 will provide the delamination and cracking mechanisms occurring at the end of the blood evaporation. The blood rheology and wetting will be fully analyzed in the frame of task T3 while the blood fragmentation and spreading will be explained in Task T4. The first four tasks bring inputs useful in the frame of task T5. In task T5 we will provide new forensic protocols to be use on crime scenes. All the data collected in the frame of these five tasks T1 to T5 will be synthesized in task T6 under the supervision of D. Bonn to achieve a consistent review paper.The expectations are important in the frame of the forensic community to have a reliable and efficiency aging method in crime scene. The approach that we choose here is very innovative allying the skills of fundamental laboratories (IUSTI, ENSCP, LRP) with applied ones (IRCGN and NFI). The outcomes on the rheology, wetting and spreading of complex fluids are also of great interest in the community. We intend to achieve at the end of the four years project several high quality papers raised in the frame of this proposal.
Résultats : Au démarrage du projet, entre T0 et T0+18, les équipes avaient prévues de mettre en place leurs dispositifs expérimentaux. Des campagnes préliminaires sont prévues afin de valider les dispositifs et pour obtenir des premiers résultats. Certaines campagnes sont plus avancées que d’autres et donnent lieu à des publications soumises. Les travaux engagés sont tous dans les
temps.
Perspectives : Avec pour objectif d'utiliser de grandes quantités de sang «frais« qui coagule, nous avons établi une collaboration avec l'Etablissement Français du Sang (EFS) afin de nous procurer des poches (qui datent de moins de 24h après l'extraction). Le sang est sous anti-coagulant. La coagulation est réactivée en utilisant un protocole fournit par un partenaire de l'ANR (F. Caton, LRP). L'accord de collaboration avec l'EFS est en phase finale de signature à l'EFS et nous devrions démarrer les premières campagnes en Sept. 2015.
Publications et brevets : N Laan, KG de Bruin, D Slenter, J Wilhelm, M Jermy, D Bonn, Bloodstain Pattern Analysis: implementation of a fluid dynamic model for position determination of victims, Scientific reports 5, (2015).
N Laan, KG de Bruin, D Bartolo, C Josserand, D Bonn, Maximum Diameter of Impacting Liquid Droplets, Physical Review Applied 2 (4), 044018 (2014).
BouZeid W., Brutin D., Beyond Tanner’s law: role of contact line evaporation on the spreading of viscous droplet, submitted to IPHT.
Caton F., Ghiringhelli E, Polack, B. The Elasticity of Blood, submitted to PNAS.