In-situ polymerized MXene@PDA nanocomposite for high- resolution simultaneous development of latent and blood fingerprints

एक अपराध के शांत अवशेषों में, सबसे मौन गवाह अक्सर एक उंगलियों के निशान (फिंगरप्रिंट) होते हैं। ये निशान, जो किसी व्यक्ति द्वारा किसी सतह को छूने पर पीछे छूट जाते हैं, केवल वसा और पसीने के धब्बे नहीं हैं; वे रेखाओं (ridges), लूप्स और सूक्ष्म छिद्रों का एक जटिल मानचित्र हैं जो लगभग पूर्ण निश्चितता के साथ एक विशिष्ट व्यक्ति की पहचान कर सकते हैं। फोरेंसिक अन्वेषकों के लिए, चुनौती हमेशा इन अदृश्य निशानों को खोजने की रही है। कुछ फिंगरप्रिंट ताजे और तैलीय होते हैं, जबकि अन्य पुराने, सूखे हुए, या रक्त के साथ मिश्रित होते हैं, जिससे उन्हें नग्न आंखों से देखना लगभग असंभव हो जाता है। उन्हें प्रकट करने के लिए, वैज्ञानिक लंबे समय से पाउडर और रसायनों पर निर्भर रहे हैं, लेकिन इनमें से कई पारंपरिक उपकरणों की सीमाएं हैं। कुछ का उपयोग करने वाले लोगों के लिए जहरीले हैं, अन्य पर्यावरण को प्रदूषित करते हैं, और कई मामले को सुलझाने के लिए आवश्यक सूक्ष्म विवरण दिखाने में विफल रहते हैं, विशेष रूप से तब जब साक्ष्य पुराने हों या प्लास्टिक या चमड़े जैसी कठिन सतहों पर छिपे हों। लक्ष्य हमेशा एक ऐसी सामग्री खोजना रहा है जो सुरक्षित हो, लगभग किसी भी सतह पर प्रभावी हो, और विवरणों की गहरी परतों को प्रकट करने में सक्षम हो, यहाँ तक कि उन फिंगरप्रिंट्स पर भी जो महीनों से पड़े हुए हैं।

शोधकर्ताओं की एक टीम ने दो अलग-अलग सामग्रियों को एक साथ मिलाकर एक विशेष पाउडर बनाकर इस समस्या के समाधान के लिए एक नया दृष्टिकोण विकसित किया है। उन्होंने MXene नामक एक पदार्थ से शुरुआत की, जो अपनी परतदार संरचना के लिए जाना जाने वाला एक प्रकार का द्वि-आयामी (two-dimensional) पदार्थ है, जिसे फिर पॉलीडोपामाइन (polydopamine) नामक एक पॉलीमर से लेपित किया गया। यह कोटिंग समुद्री मसल्स (mussels) में पाए जाने वाले प्राकृतिक आसंजक प्रोटीनों से प्रेरित है, जो इस सामग्री को लगभग किसी भी चीज़ से मजबूती से चिपकने की शक्तिशाली क्षमता प्रदान करती है। शोधकर्ताओं ने इन घटकों को एक सरल प्रक्रिया में एक साथ मिलाया, जिससे पॉलीडोपामाइन को सीधे MXene की परतों पर विकसित होने का अवसर मिला, जिससे एक नैनोकम्पोजिट पाउडर बना जो सुरक्षित और अत्यधिक प्रभावी दोनों है। जब इस नए पाउडर को किसी सतह पर छिड़का जाता है, तो यह केवल उसके ऊपर नहीं बैठता; बल्कि यह सक्रिय रूप से उंगली द्वारा छोड़े गए सूक्ष्म अवशेषों को खोजता है और उनसे इतनी मजबूती से चिपक जाता है जो पारंपरिक पाउडरों के पास नहीं होती।

शोधकर्ताओं ने इस नए पाउडर का चिकने कांच और धातु से लेकर खुरदरे कागज और चमड़े तक, विभिन्न प्रकार की सतहों पर परीक्षण किया। उन्होंने पाया कि पाउडर सभी सतहों पर, जिनमें गहरे रंग की, घुमावदार या छिद्रयुक्त सतहें भी शामिल हैं, फिंगरप्रिंट के स्पष्ट और उच्च-कंट्रास्ट वाले चित्र प्रकट कर सकता है। यह खोज विशेष रूप से इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह उस स्तर के विवरण को उजागर कर सकती है जिसे यह पाउडर खोज सकता है। पाउडर न केवल रेखाओं के सामान्य पैटर्न को दिखा सका, बल्कि सूक्ष्म शाखा बिंदुओं और रेखाओं पर स्थित सूक्ष्म छिद्रों को भी दिखा सका। ये सूक्ष्म विवरण फोरेंसिक पहचान के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण हैं, फिर भी इन्हें पुराने तरीकों के साथ अक्सर खो दिया जाता है। टीम ने पुष्टि की कि यह पाउडर विद्युत आकर्षण और रासायनिक बंधों सहित अदृश्य बलों के एक जटिल जाल के कारण काम करता है, जो पाउडर और फिंगरप्रिंट अवशेषों में पाए जाने वाले प्राकृतिक तेलों, प्रोटीनों और अम्लों के बीच बनते हैं।

इस सामग्री की क्षमता का सबसे प्रभावशाली परीक्षण बहुत लंबे समय से छोड़े गए फिंगरप्रिंटों को प्रकट करने की इसकी क्षमता थी। एक नियंत्रित प्रयोग में, शोधकर्ताओं ने कांच की स्लाइडों पर फिंगरप्रिंट छोड़े और सामान्य कमरे की स्थितियों के तहत उन्हें पुराना होने का इंतजार किया। जबकि कई मानक पाउडर कुछ हफ्तों के बाद निशान खोजने में विफल हो जाते, इस नई सामग्री ने तीस दिन पुराने, और यहाँ तक कि नब्बे दिन पुराने फिंगरप्रिंटों को भी सफलतापूर्वक दृश्यमान बनाया। तीन महीने के बाद भी, जब अवशेष सूख गए थे और काफी कम हो गए थे, पाउडर अभी भी शेष निशानों से जुड़ने में सफल रहा, जिससे एक स्पष्ट छवि प्राप्त हुई जिसे विश्लेषण किया जा सके। यह सुझाव देता है कि इस सामग्री की पहचान सीमा (detection limit) अत्यंत कम है, जिसका अर्थ है कि यह उन साक्ष्यों को भी ढूंढ सकती है जो नाममात्र के बचे हैं।

अध्ययन ने एक अधिक खतरनाक प्रकार के साक्ष्य का भी अध्ययन किया: रक्त में छोड़े गए फिंगरप्रिंट। हिंसक अपराधों में, संदिग्ध अक्सर रक्त के साथ मिश्रित निशान छोड़ देते हैं, जिन्हें डीएनए या पैटर्न को नष्ट किए बिना विकसित करना कठिन हो सकता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि उनका नया पाउडर रक्त से सने प्रिंटों पर असाधारण रूप से अच्छा काम करता है। चूंकि पॉलीडोपामाइन कोटिंग को प्रोटीनों और अमीनो एसिड से मजबूती से चिपकने के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसलिए इसने रक्त के अवशेषों से बड़ी सटीकता के साथ खुद को जोड़ा। इसने अन्वेषकों को जैविक साक्ष्य को नुकसान पहुँचाने वाले कठोर रसायनों की आवश्यकता के बिना, प्रिंट के पूर्ण पैटर्न, जिसमें कोर और सूक्ष्म विवरण भी शामिल हैं, को देखने की अनुमति दी। कुछ पुराने तरीकों के विपरीत जो जहरीले विलायकों (solvents) पर निर्भर करते हैं, यह नया पाउडर ऐसी सामग्रियों से बना है जो जैव-अनुकूल (biocompatible) हैं और प्राकृतिक रूप से विघटित हो सकते हैं, जिससे साक्ष्य को संभालने वाले अन्वेषकों के लिए जोखिम कम हो जाता है।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि परिणाम केवल दृश्य प्रभाव का मामला नहीं थे, टीम ने फिंगरप्रिंट की रेखाओं और पृष्ठभूमि की सतह के बीच के कंट्रास्ट को मापने के लिए कंप्यूटर सॉफ्टवेयर का उपयोग किया। उन्होंने पाया कि नया पाउडर केवल साधारण MXene पाउडर की तुलना में बहुत अधिक स्पष्ट छवि बनाता है, जिससे सिद्ध होता है कि पॉलीडोपामाइन कोटिंग ही इसकी सफलता की कुंजी थी। हालांकि, उन्होंने यह भी पाया कि कितनी कोटिंग सहायक होती है, इसकी एक सीमा है। यदि कोटिंग सामग्री की बहुत अधिक मात्रा डाली जाती है, तो यह फिंगरप्रिंट के साथ-साथ पृष्ठभूमि की सतह से भी चिपकने लगती है, जिससे छवि धुंधली हो जाती है। टीम ने यह निर्धारित किया कि एक विशिष्ट संतुलन, जहाँ कोटिंग वजन के अनुसार साठ प्रतिशत है, सबसे स्पष्ट परिणाम प्रदान करता है। यह सटीक ट्यूनिंग सुनिश्चित करती है कि पाउडर केवल वहीं चिपके जहाँ इसकी आवश्यकता है, जिससे साक्ष्य की स्पष्टता अधिकतम हो जाती है।

इस कार्य के निहितार्थ प्रयोगशाला से परे तक विस्तृत हैं। अपराध स्थल पर काम करने वाले फोरेंसिक अन्वेषकों के लिए, एक ऐसा उपकरण होना जो उपयोग के लिए सुरक्षित हो, लगभग किसी भी सतह पर काम कर सके, और पुराने या रक्त वाले प्रिंटों को खोज सके, एक महत्वपूर्ण लाभ है। इस सामग्री के लिए जटिल उपकरणों या खतरनाक रसायनों की आवश्यकता नहीं है, जो इसे क्षेत्र में त्वरित तैनाती के लिए उपयुक्त बनाता है। MXene के संरचनात्मक गुणों को पॉलीडोपामाइन की चिपचिपाहट के साथ जोड़कर, शोधकर्ताओं ने एक बहुमुखी उपकरण बनाया है जो उन्नत नैनोटेक्नोलॉजी और व्यावहारिक पुलिस कार्य के बीच के अंतर को पाटता है। हालांकि अध्ययन का ध्यान सामग्री के विकास और नियंत्रित सेटिंग्स में इसके प्रदर्शन पर केंद्रित था, परिणाम समाज के लिए इसके सबसे महत्वपूर्ण साक्ष्यों में से एक को पुनः प्राप्त करने और विश्लेषण करने के तरीके को बेहतर बनाने के लिए एक आशाजनक मार्ग का सुझाव देते हैं। अदृश्य को देखना, भले ही समय बीत गया हो, न्याय की खोज में एक अत्यंत शक्तिशाली उपकरण बना हुआ है।