Rhéologie, mouillage et séchage du sang humain. – D-Blood

Le 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.

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.

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.

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.

Par 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. Une revue récente faite par Brummer et al. en 2011 est intitulée "La quête criminelle pour la datation des traces de sang" établi clairement que "à ce jour, il n'est pas possible d'utiliser les traces de sang pour dater un crime". Le temps écoulé depuis l’événement sanglant permet pourtant de vérifier les témoignages des témoins et prévenus, de limiter le nombre de suspects et de vérifier les alibis. Avec comme objectif, la réduction des coûts humains et financières d'une enquête, une orientation rapide des enquêteurs basée sur une datation précise d'un événement sanglant est inestimable. Afin d'améliorer les protocoles utilisés par les techniciens d'investigation criminelle (TIC), des connaissances fondamentales sont nécessaire sur les propriétés physiques du sang comme sa rhéologie, son mouillage, son étalement, sa fragmentation et son séchage; c'est le cadre de cette proposition d'ANR D-Blood.

Le 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.

D-Blood est composé de quatre tâches fondamentales. La tâche T1 fournira les mécanismes physiques qui pilotent l'évaporation de gouttes et de flaques de fluides complexes. La tâche T2 détaillera le processus de délamination et de craquelures qui se produit à la fin du séchage. La rhéologie du sang et son mouillage seront analysés dans la tâche T3 tandis que la fragmentation et l'étalement expliqués dans la tâche T4. Les quatre premières tâches apportent les connaissances fondamentales supplémentaires nécessaires à la tâche T5. L'objectif de la tâche T5 est de fournir un nouveau protocole pour les TIC mais aussi de réaliser des expériences de références à partir de données obtenue sur scènes de crimes. Toutes les données collectées dans les tâches T1 à T5 seront synthétisées dans la tâche T6 sous la supervision de D. Bonn afin de valoriser l’ensemble des résultats en un article de synthèse.

Les 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.