Utilização da análise de imagem hiperespectral no infravermelho próximo para identificação de marcadores luminescentes a base de redes metalorganicas MOF

Abstract

A análise das partículas de GSR (Gunshot Residue) é uma importante ferramenta no processo de perícia na área criminalística. As análises tradicionais de GSR estão baseadas na identificação de Sb, Ba e Pb, entretanto a utilização de munições livres de chumbo (NTA) faz com que as técnicas utilizadas tornem-se incipientes no processo de análise de GSR. Com isto neste trabalho é proposta a avalição de análise de imagens hiperespectrais na região do infravermelho próximo (HSI-NIR) associadas a técnicas quimiométricas para identificação e caracterização de GSR marcados com MOFs luminescentes (LGSR) como uma alternativa de análise de GSR. Os marcadores luminescentes usados foram os compostos ∞[Eu(DPA)-(HDPA)], ∞[Eu₂(BDC)₃(H₂O)₂], e ∞[Eu(BTC)(H₂O)], por apresentarem alta estabilidade térmica e química e elevada luminescência após o disparo (quando irradiadas no UV (λ =254nm)). Em geral, utiliza fita condutora de carbono para a coleta de LGSR, entretanto outros substratos tais como fita crepe, fita adesiva dupla-face, massa adesiva e fita de teflon foram também avaliados. Entre os substratos testados a fita teflon foi descartada por não apresentar boa aderência dos LGSR. A seleção do melhor substrato foi baseada na avaliação dos seus espectros, e em modelos de classificação utilizando a técnica quimiométrica de análise discriminante por mínimos quadrados parciais (PLS-DA). Observou-se que a PLS-DA apresentou dificuldades de identificação dos pixels contendo LGSR, tanto para os substratos fita dupla-face, devido a sua alta aderência que resultou na coleta de partículas contaminantes (advindas da arma, cartucho e mão), como para a massa adesiva por apresentar uma superfície com textura heterogênea. Com isso, a fita crepe foi considerado o melhor substrato no processo de classificação por PLS-DA. Em seguida foi avaliada a técnica de resolução de curvas multivariadas por mínimos quadrados alternantes (MCR-ALS) apenas com a fita crepe. Foi possível recuperar os perfis espectrais de cada MOF, bem como obter mapas de concentração compatíveis com a distribuição dos LGSR observada na imagem obtida por iluminação com radiação UV. Assim, a técnica HSI-NIR associada métodos quimiométricos mostra ter potencial para identificação LGSR de forma rápida e não destrutiva.