Simulazione del comportamento meccanico della suola di scarpe tramite modelli FEM per il riconoscimento di impronte nell’ambito delle scienze forensi = Shoe-prints recognition in forensic science using FEM models to simulate the mechanical behaviour of shoe soles

Le impronte di scarpe svolgono un ruolo fondamentale nelle scienze forensi. Accompagnandosi ad altre evidenze rilevate sulla scena del crimine, infatti, possono portare alla risoluzione dell’indagine. L’utilizzo delle impronte come prova, però, non è così semplice. Infatti, esse risentono di una combinazione di fattori unici per cui, anche a parità di modello di scarpa, e quindi di pattern geometrico e dimensioni, le tracce impresse non sono sempre le stesse. Cambiando il soggetto che le calza, il modo di camminare, ma anche la superficie sottostante, il risultato dell’impronta sarà diverso. Per questi motivi, spesso si manifestano delle discrepanze tra le impronte rilevate sulla scena del delitto e quelle che vengono ricreate appositamente in laboratorio in fase di indagine, anche a parità di calzatura. Queste differenze rendono spesso difficoltoso l’utilizzo delle impronte come prova. Il presente studio, facendo ricorso a strumenti di simulazione FEM, mira ad analizzare la variazione di alcuni parametri significativi nella formazione dell’impronta, quali gli spostamenti di punti appartenenti alla suola e la pressione di contatto. A tale scopo, sono stati creati dei modelli FEM di una suola in gomma, sottoposta a diverse condizioni di carico e di vincolo. Nella prima simulazione, è stato applicato un carico di pressione relativo ad un soggetto di 65 kg sulla parte superiore della suola e un vincolo di incastro nella superficie inferiore. Nella seconda, è stata sostituita la pressione con una forza di componente verticale diretta verso il basso ed è stato messo un vincolo che impedisce la traslazione verticale nella superficie inferiore della suola, oltre che un incastro in alcuni nodi. Nella terza simulazione, è stata aggiunta una superficie rigida, per simulare il contatto tra la scarpa e un pavimento sottostante. La condizione di carico è stata applicata imponendo degli abbassamenti in direzione verticale. Nelle due successive simulazioni, è stata aumentata la massa corporea rispettivamente a 75 kg e 85 kg, per analizzare l’effetto di tale incremento in termini di spostamenti e pressione. I dati raccolti e le informazioni dedotte permettono di aumentare la consapevolezza delle variazioni attese nelle impronte rilevate in diverse condizioni e rappresentano un punto di partenza per studi futuri volti a rendere più efficiente l’utilizzo delle impronte come prova nelle indagini forensi.