Uma equipa de investigadores na Austrália analisou mais de perto um problema que se está a tornar mais visível nos casos forenses: como analisar armas de fogo impressas em 3D quando os métodos habituais já não funcionam.
Liderado por cientistas da Universidade Curtino estudo se concentra nos plásticos usados em impressoras 3D de consumo. Estes materiais, mais comumente PLA, ABS e PETG, tornaram-se fundamentais para a produção das chamadas armas fantasmas, armas que podem ser fabricadas em casa e muitas vezes não possuem números de série ou não produzem marcas de ferramentas rastreáveis de forma confiável. O que os torna particularmente difíceis de investigar não é apenas como são feitos, mas também o que deixam para trás.
A análise tradicional de armas de fogo depende muito de marcas de ferramentas. Os examinadores procuram impressões distintas em balas e cartuchos para vincular uma arma ao seu uso. Com armas impressas em 3D, esses marcadores geralmente estão ausentes ou são muito inconsistentes para serem úteis. Em alguns casos, incluindo designs no estilo Liberator citados em estudos anteriores, mesmo características básicas como o rifling não são identificáveis, deixando pouco para os investigadores trabalharem.
A equipe Curtin abordou o problema de um ângulo diferente. Em vez de observar as marcações físicas, examinaram a composição química dos próprios materiais. Usando espectroscopia infravermelha combinada com análise estatística, eles estudaram 67 produtos de filamentos diferentes disponíveis no mercado australiano, incluindo matéria-prima e amostras impressas em 3D.
Um método com limites claros
Os resultados mostram que a técnica consegue separar claramente as principais categorias de plásticos. PLA, ABS e PETG produzem assinaturas químicas distintas, tornando possível identificar o materials base utilizado em um componente impresso em 3D com alto grau de confiança.
O ponto em que o método começa a falhar é em um nível de detalhe mais refinado. Os pesquisadores não conseguiram distinguir entre marcas, cores ou se uma amostra veio de um filamento bruto ou de um objeto acabado impresso em 3D. Essa limitação, sugerem eles, pode reflectir o quão padronizada se tornou a cadeia de abastecimento. Muitos dos produtos examinados são fabricados nas mesmas regiões e podem partilhar fontes comuns de matéria-prima, embora isto não possa ser confirmado.
Mesmo assim, o estudo encontrou variações úteis dentro de cada tipo de materials. Filamentos modificados, como PLA flexível ou misturas reforçadas com fibra de carbono, apresentaram diferenças mensuráveis ligadas aos aditivos utilizados para alterar suas propriedades. Em alguns casos, essas diferenças levantaram outras questões.
Uma amostra de PLA flexível, por exemplo, apresentou fortes semelhanças com o PETG, o que pode indicar uma composição misturada, embora isto não possa ser afirmado com certeza. Outras amostras comercializadas sob um único rótulo também pareciam conter componentes adicionais, sugerindo possíveis inconsistências na rotulagem, em vez de confirmá-las.
Uma das descobertas mais práticas diz respeito à estrutura do próprio filamento. Embora o materials dentro de um carretel fosse consistente ao longo de seu comprimento, a superfície externa geralmente contava uma história diferente. Os pesquisadores encontraram evidências de um revestimento, provavelmente aplicado durante a fabricação, que produzia um perfil químico separado.
Essa camada foi experimentalmente demonstrada ser redutível usando limpeza com etanol, mas se não for contabilizada, poderá levar a comparações enganosas entre amostras.
Onde você experimenta assuntos
Enquanto isso, os objetos impressos em 3D tendem a refletir a composição interna do filamento mais de perto do que a superfície externa. Houve exceções.
Algumas amostras impressas em 3D mostraram sinais químicos mistos, que os pesquisadores atribuem a resíduos deixados no bocal da impressora em trabalhos anteriores. Na prática, isso significa que o native onde uma amostra é retirada de um objeto impresso em 3D pode ser importante, com o estudo indicando que as regiões centrais podem ser mais representativas do que as camadas impressas iniciais.
O estudo não posiciona a análise infravermelha como uma solução completa. A sua sensibilidade é limitada quando se trata de distinguir materiais intimamente relacionados, e os autores apontam para a necessidade de técnicas complementares para construir uma imagem mais completa.
Mas oferece algo que tem faltado nesta área: uma forma de extrair informações forenses significativas de materiais que anteriormente eram difíceis de interpretar.
O estudo chega num momento em que as armas fantasmas estão atraindo cada vez mais atenção regulatória em múltiplas jurisdições. Nos Estados Unidos, a ATF decidiu fechar lacunas no número de série em armas de fogo de fabricação privada em 2022, enquanto a Austrália mantém controles rígidos na fabricação de armas de fogo que tornam ilegais as armas impressas em 3D, independentemente do design.
O que ficou para trás na resposta política foi a infra-estrutura forense para apoiá-la. Os investigadores precisam de ferramentas para analisar armas que, por definição, resistem à análise convencional. O perfil químico de materiais impressos não resolve totalmente esse problema, mas acrescenta uma camada de capacidade investigativa que não existia anteriormente de forma estruturada e testada.
O estudo é intitulado “Caracterização forense de polímeros de impressão 3D utilizados na fabricação de armas de fogo de fabricação privada utilizando espectroscopia ATR-FTIR e quimiometria”, e conduzido por Michael V. Adamos, Kari Pitts, Simon W. Lewis, Georgina Sauzier.
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A imagem apresentada mostra espectros infravermelhos anotados de filamentos de impressão 3D PLA, ABS e PETG. Imagem through Química Forense.