A VMD mint új nyomkutatási módszer

A Nemzeti Szakértői és Kutató Központ (a továbbiakban: NSZKK) Daktiloszkópiai Szakértői Intézete 2020-ban szerezte be a West Technology Forensics brit cég VMD560 típusú berendezését. Ebben a tanulmányban a vákuumos fémgőzölés (Vacuum Metal Deposit; a továbbiakban: VMD) ujjnyomkutató módszert szeretnénk bemutatni; azaz hogy a készülék használatával „mit sikerült megoldani”.

A VMD története

A fémgőzölés angol neve – vacuum metal deposit – talán pontosabb műszó, elvégre a fém lerakódása a lényeg. A vákuumos fémgőzölést vagy vákuumos fémbevonást először az ipar kezdte használni tükrök, reflektorok, egyéb tárgyak elkészítéséhez: a vákuum alatt elpárologtatott fém finom rétegként rakódik le a felületekre. Megfigyelték a gyártás során, hogy ha az üvegfelület nem teljesen tiszta, a rágőzölt fémrétegen az otthagyott ujjnyomok láthatóvá válnak. Ez az ipari alkalmazások során hiba, ami selejtes termékekhez vezet, de brit és francia szakemberek felfigyeltek a kriminalisztikai alkalmazás lehetőségére, amit a franciák 1968-ban publikáltak.¹

Az első elméleti felvetéseket a hetvenes évek elején az angolok fejlesztették tovább, a gyakorlati alkalmazásokról 1976-ban publikáltak először.²  A hetvenes évek derekától a VMD elterjedésének hatalmas lökést adott az IRA (Ír Köztársasági Hadsereg) terrorszervezet pokolgépes merényletsorozata. Az angol PSDB (Police Scientific Development Branch) rendőrségi kutatóintézet a műanyag (polietilén) csomagolóanyagokon hatékony ujjnyomkutató módszereket keresett. A VMD hatékonynak bizonyult, és ennek következtében használata széleskörűen elterjedt.³  A nyolcvanas években elkezdtek nagyobb bűnjeltárgyak befogadására alkalmas készülékeket is forgalmazni, majd a módszer eljutott az Egyesült Államokba is.⁴

A VMD működése

A VMD alkalmazása során a bűnjelet a vákuumtartályba helyezik, majd a tartályon belüli légnyomást rendkívüli mértékben lecsökkentik, mintegy 0,03 Pa értékre. Megjegyezzük, hogy a tengerszinten tapasztalt normál légköri nyomás százezer Pascal, tehát látható, hogy a tartályban ennek kevesebb mint hárommilliomod részét állítják elő. Ezen a rendkívül alacsony nyomáson 1-2 milligramm aranyat gőzölögtetnek oly módon, hogy a vákuumtartály alján elhelyezett hevítő lapokra arany lemezeket helyeznek. A párolgó arany rátelepszik a nyomhordozóra, azon lerakódást képez. Az ujjnyomot alkotó anyag­marad­ványba az arany belediffundál, az ujjnyom anyagmaradványaival nem szennyezett felületen pedig lerakódik. Második lépésként valamivel nagyobb (0,05 Pa) nyomáson 1 gramm cinket gőzölögtetnek el. A cink kizárólag az arany rendkívül vékony (néhány nanométer vastag) rétegén rakódik le. Az ujjnyom előhívása tehát lényegében úgy történik, hogy a cink egyenletesen lerakódik a felületre, kivéve az ujjnyomra, a nyom ezért lesz látható. Ezt a második fázist a berendezés kezelőjének nagy figyelemmel kell követnie, nehogy ún. túlhívás történjen. Az arany esetében erre nincs szükség, mert a rendkívül vékony arany­réteg gyakorlatilag nem látható. A hívás legvégén ismét felizzítják az arany hevítő lapját, hogy a rárakódott cink elpárologjon róla.

Ez a leírt módszer talán a legáltalánosabb. Korábban használtak az arany után második fémként kadmiumot is, de ezzel felhagytak a kadmium egészségtelen volta miatt, a nyolcvanas évek óta az arany után cinket használnak. Első fémként az arany mellett használnak ezüstöt és rezet is (második fémként ezekhez is kezdetben kadmiumot alkalmaztak, ma azonban már cinket).

De létezik vákuumos fémgőzölés egyetlen fém alkalmazásával is (egyfémes VMD), ehhez ezüstöt⁵ , rezet⁶ , alumíniumot vagy ólmot használhatnak, ezek közül a legelterjedtebb az ezüst. Az egyfémes VMD esetén a berendezés kezelőjének folyamatosan figyelnie kell a hívás folyamatát, nehogy túlhívás történjen. Az ezüst, bár a legelterjedtebb egyfémes megoldás, rendelkezik egy jelentős gyen­­ge­séggel: az ezüsttel előhívott nyomok néhány hét alatt elhalványodhatnak. (Ha cink követi az ezüstöt, akkor ez a probléma nem áll fenn.)

A legtöbb VMD készüléktípus esetén a tartály belsejében található egy olyan mozgatható ívelt lemez, amire a bűnjeltárgyak felrögzíthetők mágneses tappancsok, vagy mágnessel rögzíthető kampók segítségével. A hevítő lemezek a tartály alsó felében találhatók, a fémgőz felfelé terjed. Ezért lehetséges, hogy a bűnjeltárgyat meg kell fordítani, ha a másik felét is ki akarjuk tenni a fémgőznek. Egy arany-cink kétfémes ciklus mintegy 10 perc alatt lezajlik, tehát a bűnjel megfordításával együtt is nagyjából fél óra alatt elvégezhető a nyomkutatás.

A lehetséges nyomhordozók

A VMD-módszert eleinte különböző papírfelületeken alkalmazták, majd rájöttek, hogy a műanyag csomagolóanyagokon még hatékonyabb. Számos kutatást végeztek a VMD hatékonyságát illetően különböző polimereken, főleg a különböző polietiléneken.⁷  A módszer jól boldogul az olyan bűnjeleken is, amik vízben áztak vagy magas páratartalomnak voltak kitéve, ez általában a legtöbb nyomkutató módszert ellehetetleníti.⁸  A technika sűrű szövésű ruhaszöveteken fodorszálakat általában nem hív elő, de kézzel megragadást igazolni tud, és így DNS-mintavétel orientálója lehet.⁹

Összefoglalva, a VMD a nyomhordozó felületek széles körének kutatására alkalmas a porózus papíroktól kezdve a félporózus fényes papírokon át a nem porózus felületekig, mint a ragasztószalag nem ragasztós fele, a legváltozatosabb műanyagok, ideérve a csomagolóanyagokat is, a bőr és műbőr tárgyakat, és természetesen az olyan kevésbé problematikus felületeket is, mint az üveg. Működik fán, lőfegyverek fémfelületein, olykor bizonyos szövetfelületeken is. Fontos, hogy zárt tárgyakon nem alkalmazható, tehát palackon, sörösdobozon csak akkor, ha az nyitva van; a vákuum előállítása során a zárt palack széthasadna. Bizonyos félporózus tárgyak, például egyes bőr tárgyak sok levegőt tartalmaznak a szerkezetükben, ez a vákuum előállítását meghosszabbítja.

A VMD az új évezredben

A VMD igazi elterjedésének két fő korlátja volt. Az egyik, hogy kevés gyártó foglalkozik bűnügyi technikai célú vákuumtartályok előállításával, és azok is általában meglehetősen drágák. A másik az, hogy a hetvenes évek végén megjelent a ciánakrilátos nyomelőhívás módszere is, ami sok nyomhordozó felületen a VMD jó alternatívájának bizonyult, és lényegesen olcsóbb módszer. Az új évezred elején, illetve az utóbbi néhány évben azonban ismét felélénkült a nemzetközi szakirodalom érdeklődése a VMD iránt.¹⁰

Annak ellenére, hogy a VMD kezdetben a műanyag csomagolóanyagokon bizonyult rendkívül hatékonynak, ma ez nem mindig és nem feltétlenül van így. Ennek oka, hogy a műanyag zacskók, zsákok anyaga az elmúlt évtizedekben sokat változott, és a ma elterjedt újrahasznosított, illetve lebomló zacskók felületén a bevett arany-cink VMD nem olyan hatékony, mint a régebbi technológiával készült csomagolóanyagokon. Többek között ez is ösztönzi az utóbbi években felélénkült kutatásokat. Egy másik ösztönző a többi fizikai és vegyi nyomkutató módszer, illetve az ezekhez szükséges eszközpark folyamatos fejlődése. Például a ciánakrilátos nyomelőhívás ma már a hőmérsékletet és páratartalmat szabályozó félautomata kamrákban történhet, amely berendezések a Daktiloszkópiai Szakértői Intézeten kívül több vármegyei rendőr-főkapitány­ságon, illetve a Nemzeti Közszolgálati Egyetemen is rendelkezésre állnak. Az újrahasznosított műanyag zacskókra pedig az „SMD II” (Single Metal Deposition II), egyfémes nyomhívás nevű vegyi módszert javasolják, amit csak néhány éve, 2015-ben publikáltak.¹¹  A kutatások egyrészt a VMD-hez felhasznált fémekre és azok pontos mennyiségére vonatkoznak, másik részük pedig arra, hogy a VMD hogyan illeszthető a többféle, egymás után alkalmazott módszerek sorába, azaz a nyomkutatási szekvenciába.

Az alábbiakban a már hivatkozott szakirodalom, saját intézeti tapasztalataink, illetve a 2023 szeptemberében megtartott ENFSI¹²  FIN-WG (ujjnyomat-szakér­tői munkacsoport) ülésen elhangzottak alapján mutatjuk be ezeket.

A különböző VMD változatok

Az arany-cink VMD során, ahogy korábban is írtuk, a hagyományos eredmény az, ha a cink a felületre rakódik le, illetve a fodorszálak közötti területre, de nem magukra a fodorszálakra. Létezik azonban bizonyos felületeken a fordított hívás módszere is, amikor a cink a felületre nem, csak a fodorszálakra rakódik le. Továbbá előfordul olyan, hogy a hívást követően az ujjnyom körvonalai tisztán látszanak, azonban fodorszálak nem tűnnek elő. Az, hogy mikor melyik jelenség játszódik le, rendkívül sok tényezőtől függ. A PET műanyag felületekhez nyolcszor annyi aranyra van szükség, mint az LDPE, HDPE és PP felületekhez. (A PET a polietilén-tereftalát, üdítős és vizespalackok tipikus anyaga. Az LDPE kis sűrűségű polietilén, zsákok és zacskók anyaga. A HDPE nagy sűrűségű polietilén, a „marmonkannák” anyaga például. A PP a polipropilén, például a vízvezetékcsövek vagy a „mikrózható” zárható edények anyaga.) A faggyúban gazdag nyomokhoz több, a régi vagy halvány nyomokhoz kevesebb aranyra van szükség. Ezen kívül egyes felületek hatással vannak az arany vagy a cink lerakódására, a gócképződésére, ami ugyancsak befolyásolhatja a hívást.

LPDE felületen például kevés arannyal normál hívás, közepes mennyiségű arannyal fordított hívás, sok arannyal pedig „üres” nyom hívása történt. HPDE felületen a kevés és a sok arany ért el eredményt (a kevés jót, a sok arany gyenge eredményt), míg a közepes mennyiségű arany túlhívást okozott. Összefoglalva: a 0,127 mm átmérőjű aranyhuzalból 4 mm ajánlott a HPDE, az LPDE és a PP felületekhez, a PET felülethez viszont 32 mm aranyhuzal kell. Továbbá indokolt valamennyi műanyagfelületen a ciánakrilátos nyomhívással kezdeni, és utána az arany-cink VMD-vel; PET felületek esetén pedig ez gyakorlatilag mindenképpen szükséges.

A különböző műanyag felületeken összehasonlítva a cink-arany VMD-t az egyfémes ezüst és az egyfémes réz VMD-vel, az alábbi tanulságok vonhatók le. A műanyag csomagoló fólián (folpackon) az arany-cink egyáltalán nem boldogult, a PVC-alapún a réz, a polietilén alapún az ezüst bizonyult hatékonynak. Polisztirol és polikarbonát felületeken az arany-cink szekvencia nem boldogult, a réz és az ezüst viszont jó eredményeket hozott. PVC felületen az arany-cink helyett az ezüst ajánlott, mert az sokkal jobb eredményeket hoz; ahogy fent láttuk, az arany-cink csak ciánakrilátos nyomhívás után, és nyolcszoros mennyiségű arannyal hoz eredményt. A többi műanyag felületen az arany-cink jól boldogul. A réz nem hoz eredményt a polivinil-alkohol (PVOH vagy PVH) felületeken, amik általában vízben oldódó zacskók (pl. mosószeres kapszulák). Cellulózon és polietilén-alapú csomagoló fólián (folpackon) a réz gyenge eredményeket hoz. Az ezüst lényegében mindegyik felületen jó, vagy legalábbis használható eredményt hozott.

A VMD a nyomkutatási szekvenciában

Az ezüst VMD alkalmas lehet arra is, hogy az arany-cink VMD által előhívott „üres” nyomokat feltöltse, azaz arany-cink VMD hívás esetén, ha üres nyomok hívódnak elő, célszerű második lépésként ezüst VMD-vel próbálkozni. A már fentebb idézett szakirodalom alapján nem porózus felületeken bármelyik VMD-eljárás elvégezhető a ciánakrilátos nyomhívás után, sőt akár ciánfestékek alkalmazása után is. De arra is van lehetőség, hogy a ciánakrilátos nyom­hívás után VMD-t alkalmazzunk, majd ezt követően használjunk ciánfestéket. Ha a cián és VMD-szekvencia nem vezet eredményre, utolsó lépésként a már említett SMD II (egyfémes nyomhívás) használható. Félporózus felületeken a ciánakrilátot követheti a VMD, azt pedig az 1,2-Indanedion, illetve a ninhidrin nevű vegyszerek. Ha ez a szekvencia sem vezet eredményre, utolsó lépésként a PD (Physical Developer, fizikai előhívó) használható. Megjegyezzük, hogy az SMD II és a PD vegyszeres nyomkutató módszerek egyelőre hazánkban nincsenek rendszeresítve.

Gyakorlati tapasztalataink

Az NSZKK Daktiloszkópiai Szakértői Intézetében is vannak már gyakorlati tapasztalatok a vákuumos fémgőzölés használatáról, éles ügyekben.

Egyik legfontosabb tapasztalat, hogy a hagyományosan rossz nyomhordozónak számító lőfegyvereken is jó eredményt ért el a VMD. A lőfegyverek felületkezelése nagyon sok nyomkutató eljárást tesz lehetetlenné, éles ügyekben még a ciánakrilát sem boldogul általában. Az NSZKK a fémgőzölő berendezés beszerzése előtt ciánakrilátot használt a lőfegyvereken, ami nem bizonyult annyira hatékonynak, mint a VMD. Ugyanez a helyzet például késpengéken, vagy a bőr tárgyakon, amik ugyancsak nehéz nyomhordozó felületnek számítanak. Egy éles ügyben a lőfegyverről történt sikeres nyomrögzítés a VMD komoly eredményének és az NSZKK szakmai sikerének számít.

Egy másik fontos tapasztalat, hogy többrétegű bűnjeltárgyak, például pénztárcák, női táskák esetén a vákuum előállítása nem, vagy csak aránytalan nehézségekkel lehetséges. Ezekben az esetekben – a kirendelővel történt egyeztetést követően – a bűnjeltárgyakat feldaraboljuk, és csak a releváns rétegek nyomkutatása történik meg. Ez tipikusan a tárgyak külső felülete, de indokolt esetben természetesen valamennyi szétfejtett réteg nyomkutatására sor kerül.

Ugyancsak kiemelten fontos gyakorlati tapasztalat, hogy a VMD nem rontja a későbbi DNS-azonosítás esélyeit, a finom fémréteg nem teszi tönkre a genetikai anyagmaradványokat. Genetikai azonosításra sor kerülhet olyankor is, amikor a VMD csak az érintés helyét rajzolja ki, és daktiloszkópiai azonosításra alkalmas fodorszálakat nem hív elő.

Befejezés

A VMD tehát sokoldalú nyomkutató módszer, ami számos nyomhordozón képes a nyomkutatásra, közte az olyan felületeken is, amelyek korábban vízben áztak, vagy az időjárás viszontagságainak voltak kitéve. Erre pedig nem porózus felületeken és nem friss nyomok esetében gyakorlatilag más nyomkutató módszer nem képes. Félporózus felületeken is működik, illetve mivel eredetileg porózus felületekre fejlesztették ki, azokon is jó eredmények érhetők el vele. Továbbá változatosan illeszthető be a nyomkutatási szekvenciákba.

A VMD önmagában nem roncsolja a bűnjeltárgyon hátramaradt DNS anyagmaradványt, azaz a fémgőzölés után lehet genetikai szakértői vizsgálatokat is végezni. (Hiába a fémet elpárologtató hőmérséklet, a rendkívül alacsony légnyomáson a bűnjel nem károsodik.) A nyomkutatás során láthatóvá válhatnak fodorszálakat nem tartalmazó érintési nyomok is, amik daktilosz­kópiai azonosításra nem alkalmasak, de a DNS-minta rögzítését orientálhatja, hatékonyabbá teheti, hiszen látható lesz, hogy a felület melyik részéről érdemes törleteket rögzíteni.

AZ NSZKK által használt VMD560 készülék mellett a West Technology Forensics gyárt nagyobb készüléket (VMD1260), illetve két kisebbet: egy asztalra helyezhető darabot (VMD360) és egy utazótáska méretű, hordozható változatot (VMD160) is. A közelmúltban megjelent hordozható változat természetesen lényegesen olcsóbb a többinél, ez valószínűleg a VMD-módszer további elterjedéséhez vezet majd, ami újabb alkalmazási tapasztalatokkal szol­gál majd világszerte.

Bánhegyi Attila, igazságügyi ujjnyomat-szakértő; Petrétei Dávid, osztályvezető, Nemzeti Szakértői és Kutató Központ Daktiloszkópiai Szakértői Intézet