Gelatina balística : materiales de gelatina cuya composición se selecciona especialmente para simular las propiedades físicas ( viscosidad , densidad , fuerza de arrastre, etc.) de tejidos humanos vivos en experimentos para estudiar el efecto dañino de municiones de armas de fuego , minas, artefactos explosivos, etc. .
Para el estudio experimental del efecto dañino de los proyectiles lesionadores de diversa naturaleza, se han utilizado desde la antigüedad cadáveres humanos, cadáveres de animales y sus individuos vivos, así como diversos sustitutos de origen artificial: gelatina, arcilla , jabón, vaselina , recipientes de agua , etc [1] [2] . Entre las principales ventajas de los materiales artificiales se encuentran la accesibilidad, la uniformidad de estructura, la representatividad en relación con la mayoría de los tejidos biológicos, la posibilidad de variar sus parámetros físicos y técnicos y la reproducibilidad de los resultados experimentales con una cantidad estadísticamente significativa de ellos [3] .
Los materiales de gelatina se utilizan ampliamente para estudiar diversos efectos y fenómenos físicos y mecánicos de la balística de heridas , como, por ejemplo, los procesos de formación y desarrollo de una cavidad pulsante temporal [3] . A diferencia de los imitadores plásticos de tejidos biológicos (jabón de glicerina transparente, plastilina escultórica), la gelatina balística tiene propiedades elásticas, lo que permite observar la naturaleza completa de la dinámica evolutiva de una cavidad pulsante temporal en todas las etapas de su existencia [3] . Para registrar las características de su desarrollo y atenuación en gelatina balística , se utiliza radiografía pulsada de microsegundos [3] , y se utiliza un equipo acústico especial para registrar caídas de presión en bloques de gelatina [4] . El uso de bloques de gelatina transparente en combinación con filmación de alta velocidad (con una velocidad de exposición del orden de 1000-2000 fotogramas por segundo) permite capturar visualmente todas las características del paso de un proyectil hiriente a través de un simulador de objetivo, incluidas las deformaciones externas de los objetos [3] . Además, el estudio del entorno del canal de la herida permite construir una aproximación de los parámetros de disipación de energía del proyectil hiriente y estimar el grado de muerte del tejido a lo largo de la cavidad de la herida [2] .
Dado que el tejido muscular humano tiene aproximadamente un 75 % de agua , el 20 % de gelatina balística permite modelar sus propiedades mecánicas con un alto grado de similitud al unir la fase líquida en una forma conveniente para el experimento [5] . En algunos trabajos de investigación, para mayor confiabilidad, se complementa la masa gelatinosa con fragmentos de piel y material óseo o sus sustitutos (en forma de modelos tubulares de plástico, etc.) [2] .
La composición de los materiales de gelatina está regulada por GOST [1] (por ejemplo, GOST 11293-78 [4] ); sin embargo, para la mayoría de las pruebas, una solución de gelatina al 10 % (a una temperatura de 4 °C) o al 20 % de la composición (a una temperatura de 10 °C) se considera el estándar generalmente aceptado [ 2] [3] [6] . Hay un debate en curso en la literatura científica acerca de qué formulación particular de gelatina (10 % o 20 %) es más adecuada para imitar los tejidos biológicos, pero existe consenso en que la densidad de la gelatina al 10 % está más cerca de los tejidos blandos, y 20 % está más cerca del músculo [2] . Las dimensiones generales de los bloques de gelatina balística , por regla general, se seleccionan en función de los objetivos del experimento y son 140 × 80 × 80 mm [1] [3] , 200 × 200 × 270 mm [3] , etc.
Se encontró que la relación de Poisson para gelatina al 10 % aumenta de 0,34 a 0,37 con un aumento de la presión de 0 a 3 GPa, y con un aumento adicional de la presión de hasta 12 GPa, es un valor constante de 0,37 [6 ] . Los datos disponibles sugieren que la respuesta de la gelatina balística a la acción mecánica tiene propiedades no lineales y no estacionarias , además de que también se puede agregar anisotropía espacial [7] .