新型化学溯源技术可追踪3D打印“幽灵枪”原材料

        导读：在国外，3D打印枪支对公共安全的威胁正日益加剧。制造这类枪械的图纸可在网上轻易获取，门槛极低。只需一台价格相对便宜的3D打印机，再简单搜索一下网页，任何人都能打印出属于自己的无牌照枪支。
       这类枪械被称作“无法追踪”，但一项发表在《法医化学》（Forensic Chemistry）期刊上的最新研究发现：部分3D打印耗材（线材）具有“独特的化学特征”，这有助于将查获的3D打印枪支与其原材料来源关联起来。



“幽灵枪”的威胁

      去年10月，澳大利亚边境部队在一次行动中查获了281支3D打印枪支或零部件。3D打印零部件可与普通五金店零件组装成“混合型”武器，强度和耐用性大幅提升。无论是全3D打印枪支，还是混合型3D打印枪支，其杀伤力都可与工厂制造的枪械相当。近期相关事件已引发呼吁，要求零售商协助遏制3D打印枪支的扩散。相关建议包括：在3D打印机上加装屏蔽技术，或对可用于制造混合型枪械的物品进行购买预警。
     但对于已经在社会上流通的武器，又该如何应对？
      3D打印枪支被冠以“幽灵枪”的绰号，因为通过常规枪械分析手段很难对其溯源。在执法部门难以追查查获幽灵枪来源的困境下，研究人员需要找到替代性解决方案。
对打印这些武器所用的耗材线材进行化学分析，或许正是终结其“不可追踪”之名的关键。
什么是3D打印线材？
      3D打印线材由各类聚合物（塑料）制成。家用3D打印最常用的聚合物是聚乳酸（PLA）——一种可用于制作可堆肥垃圾袋的生物塑料。其他常见线材包括：
ABS：因强度较高，被用作乐高积木的主要原料
PETG：一种常用于运动水杯的柔性聚合物




       部分专用线材由多种聚合物混合制成。许多线材还含有添加剂，用于提升强度、柔韧性或外观效果。由于3D打印线材通常会申请专利以保护其独特配方，产品包装上一般不会标注添加剂及其他微量成分。而正是这些微量成分，可能成为溯源幽灵枪的关键。3D打印线材中的成分组合，会让每一种线材都拥有独特的化学指纹。




可以通过红外光谱法识别这些特征：该技术会记录线材吸收红外光的方式。这种吸收图谱（红外光谱）会随线材内分子成分的不同而发生变化。

研究发现

本研究与西澳大利亚法定法医实验室ChemCentre合作完成。分析了来自澳大利亚零售市场的60多种线材。结果发现：许多肉眼看起来完全一样的线材，可通过红外光谱区分开来。

- PLA、ABS、PETG线材因聚合物化学成分差异较大，很容易区分

- 即便同一种聚合物的线材，也能通过添加剂带来的红外光谱差异进行区分

例如，在某一款线材中检测到了增容剂（一种帮助两种聚合物融合的添加剂）。




这种成分在其他同基础聚合物的线材中并未出现，说明它可能是该品牌配方的独特组成部分。

这也表明：尽管包装只标注了一种聚合物，但这款线材实际含有两种不同聚合物。

这些发现凸显了：即便线材是大众化消费品，对其进行化学分析依然极具价值。

追踪看似无法追踪的目标

能够区分、识别不同3D打印线材，将使法医调查人员能够：

- 将查获的枪支与查获的线材关联
- 将不同案件中查获的枪支关联起来

这些关联可以帮助执法部门锁定枪支提供者，最终切断供应链，阻止后续生产。

尽管研究表明部分3D打印线材可以被区分，但并非所有线材都能做到。

目前正在开展进一步研究，运用更多分析技术获取互补信息，例如线材中含有的元素种类。

结合多种技术，就能完整还原每款线材的化学全貌。

希望这些信息能帮助建立三重关联：

被查获的3D打印枪支 → 所用线材 → 所用打印机。

通过锁定3D打印枪支的化学指纹，犯罪分子将再也无法躲在“无法追踪”的保护伞下为所欲为。


论文链接：https://www.sciencedirect.com/sc ... 26000032?via%3Dihub