成都中学生科技论文3000字

成都中学生科技论文3000字

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　　成都中学生科技论文3000字篇一

　　3D打印给物证技术带来的机遇与挑战

　　摘 要 3D打印技术作为最先进的一种制造方式，本文介绍了3D打印的概念与原理，对3D打印技术对物证技术带来的机遇进行了论述，通过文件检验和枪弹痕迹检验两个方面阐述了3D打印技术带给物证技术的挑战。

　　关键词 物证技术 3D打印 现场重建

　　作者简介：刚强，解放军西安政治学院物证教研室助教。

　　中图分类号：D918 文献标识码：A 文章编号：1009-0592(2015)07-140-02

　　正如著名的英国《经济学人》杂志在其发表的文章《第三次工业革命》中所表述的那样， 3D 打印技术已经成为第三次工业革命的重要标志之一。3D打印技术作为最为先进的一种制造方式，并代表了目前全球最前沿的科学技术。其领域的运用早期主要用于航空航天、机械、医疗、建筑等行业的模型制作。随着其进一步走向成熟，3D打印技术已开始用来制造汽车、飞机等高科技含量零部件、皮肤、骨骼等活体组织。

　　一、3D打印概念、原理

　　3D打印机也被叫做三维打印机，是一种快速成形的累积制造机器。3D打印的原理并不复杂，它是利用3D计算机辅助设计图(即CAD，Computer Aided Design的简称)将模型切成薄片，将特殊蜡材、塑料或金属粉一层层的叠加打印出来，同时进行粘和，最终制造出三维的物体。是一种不用纸、不用墨的有别于传统加工工艺的先进综合制造技术。

　　二、3D打印给物证技术带来的机遇

　　物证技术作为一门应用学科，应当站在信息时代的尖端，紧紧抓住3D打印技术的特点，将之运用到物证技术工作中去，来辅助提高工作完成质量和工作效率。

　　(一)平面物证

　　在文书的比对鉴定当中，对原件也就是样本的保护是非常重要的，现阶段的3D打印机已经可以打印出包含字迹或图像的物品。通过3D打印，可以制造任意比例的复制品，能够帮助鉴定人员完成鉴定过程中的各种尝试，从而保护原件不受损坏。随着科学技术的发展，我们用同样材质原料，甚至可以打印出与原件完全相同的复制品，这样就可以增加更多全方位的检验而不破坏原件。

　　(二)立体物证

　　在立体足迹、立体轮胎印痕或者咬痕等立体痕迹方面，一般使用价格比较便宜的石膏制模法进行提取。虽然石膏制模法已经被基层工作中大量的进行使用，但是其仍然有着一些缺点。如石膏制模法只能提取1：1的模型并且一些微小的痕迹特征无法被完全的反映在石膏上。石膏不易存放，非常容易吸水产生硬化，在使用时最好随用随买。受到现场条件的限制，石膏制模法无法提取倾斜度比较大的立体痕迹或者口小的容器的内部痕迹。石膏制模提取的模型因为其特性原因，非常容易损坏，即使很细微的磕碰也可能导致模型损坏。除了石膏制模法一般还采取照相作为基本的提取手段，由于拍摄角度，无法完整的反映立体痕迹的全貌，就无法开展有效的检验鉴定。只需要携带扫描和3D打印设备，就可以利用3D打印技术来克服以上的不足。例如可以根据现场情况和需要反映的物证的精度需求，利用不同的3D打印设备，现场就直接打印制作出高精度的可大可小的比例模型，从而准确的反映出各种物证的细节特征;3D打印的耗材种类丰富，易于携带和储存;可提取复杂多样的立体痕迹或内部痕迹特征;可以做到无损提取，而且能够重复多次提取。

　　(三)现场物品提取

　　我们对现场物品提取通常采用原物提取或者现场照相的方式。当我们对原物进行提取后的检验时，由于需要进行翻转、挪动等一系列动作，很容易对原物造成新痕，导致证据的残缺甚至灭失。一般来说，现场照相时，我们需要对一个物品拍摄4张以上不同方向的照片来反映物品的全貌，在拼接成平面展开照片时，会受到照片之间的拍摄角度、光线或者焦距等等因素的影响，可能无法拼接成功，即使拼接成功得到的也还是平面2D的图像，无法立体、全面、真实的还原被拍摄物体。如果采用3D打印技术，对需要拍摄的物体进行扫描、建模，通过3D打印技术将其打印出来，就可获得与被拍摄物体完全一致的复制品，精确、直观的反映物品的细节特征，有利于勘验人员的发现和检验。

　　(四)现场重建

　　现场勘验检查笔录是文字性质的，现场的透视图和平面展开图也仅仅是通过视角转化得到的平面图像。如现场绘图中的现场平面展开图虽然可以反映出墙面上痕迹的位置，但是却改变了墙面痕迹与其他痕迹物证的位置关系。利用3D打印技术，通过分析现场勘验笔录以及现场照片，可以按照一定的比例进行缩小，制作出犯罪现场的模型，更加直观和精确的反映现场情况和痕迹物证之间的位置关系，避免因为平面图像的视角转换产生空间上的理解错误。通过3D打印技术也有利于痕迹物证的标示、作案过程的分析推演，从而推进案件的最终侦破。

　　(五)法医检验

　　3D打印技术同样在法医检验有着广泛的应用前景，如在提取创口模型、骨骼模型等方面。借助于影像诊断报告在骨骼诊断中是传统的做法，但是因为人体骨骼的形状、种类并不一样，传统的平面影像片并不立体，无法全面的反映损伤部位，也就无法对损伤的形成原因、方式等因素进行分析。另外在一些医院发生的医疗纠纷中，医院给骨折做内固定的手术时产生了失误而使治疗达不到预期的效果，如对影像片的判断发生误差，而造成固定物植入位置不准确。通过对3D打印技术的应用，此类问题将会迎刃而解。通过3D打印，可以以1：1的比例还原一些在影像片上不能够直接观察的损伤，从而更加直观的分析致伤原因，进行检验鉴定。

　　三、3D打印技术带给物证技术工作的挑战

　　3D打印是一把双刃剑，机遇和挑战伴随而来。目前，因特网上有不少枪械CAD文件，可以随时进行下载。只需要一跟铁钉作为击针，其余的部件都可以用工程塑料打印出来。这就使枪支的制造将更加容易和快捷，威胁了市民人身全和社会的安全稳定。

　　(一)对手印检验带来的挑战

　　手印检验特别是指纹检验是除了DNA人身识别外，最常见也是最有效的人身同一认定的方法，在侦查办案当中有着十分重要的作用，这是因为手纹具有人各不相同，终生基本不变的特点。传统的识别模式正是根据这些特点来进行人身识别。而现在这些传统的识别模式可能会因为3D打印机的到来而被轻松击败。通过样本的扫描、转化、建模，高分辨率的3D打印机就可以轻松打印出掌纹手套，这种掌纹手套只要在人体易出汗的部位沾取汗液，就可以在客体上留下汗潜手印。通过这种方法理论上可以伪造出任何人的指纹，这就加大了我们在检验鉴定当中个体的认定难度。如何辨别掌印手套伪造的痕迹与真实的手印是我们待需解决的问题。

　　(二)对枪弹痕迹检验带来的挑战

　　在传统的工业中枪支由于模具和生产工艺不同，不同枪支所产生的痕迹不同，即使同一型号同一批次的枪支也因为使用情况、磨损程度等因素，产生的痕迹也不相同。在传统的枪弹痕迹鉴定中，首先根据弹头、弹壳上的痕迹种类特征判断出枪支种属范围，然后利用个别特征来对枪支进行同一认定。而对于非传统加工工艺的3D打印技术，只要有枪械的CAD文件，就可以快捷的打印枪械部件，进行组装，而且理论的角度上讲，根据不同的需要，3D打印技术可以任意的对CAD文件进行改动，从而打印出任何需要的枪支的组件。这对我们传统的枪弹痕迹检验带来更大的挑战：1.稳定痕迹的产生困难，打印的枪械往往只要能够射出一发子弹就足够，所以材料多是工程塑料，枪管内很少有膛线，即使有膛线也因为材料硬度不够，极易磨损，产生的膛线痕迹稳定性差，这就对枪弹痕迹的检验鉴定带来困难;2.样本获取困难，因为可以使用工程塑料打印枪支，犯罪分子可以很容易的将其处理掉。即使获得了嫌疑枪支，因为材质的硬度问题，很可能无法再进行试射，为样本的获取带来困难;3.伪造痕迹，随着3D打印精度的提高，犯罪分子可以打印出已经有痕迹的弹头，通过一定的方式将其打出，那么我们在对伪造弹头进行分析检验是就会受到误导，得出错误的分析结论。

　　另外，3D打印机也可以容易的对文件进行伪造。随着技术的进步，3D打印精度的提高，我们甚至打印出与原文件一模一样的复制品，由于3D打印机的特点我们只需要在3D打印的CAD文件进行改动，就可以方便的打印出伪造的文件。

　　综上所述，3D打印带来的有机遇，也有挑战。面对机遇应该充分利用，面对挑战应该不畏艰难。我们应立即着手学习和研究3D打印领域各项技术，提早做好知识储备，从而解决与3D打印产品相关的鉴定问题。同时也对网上流传的危险品CAD图纸进行管控，对高分辨率的3D打印机的制作和销售做好清查工作，登记备案，防患于未然。