何谓指纹区？它有什么特点和用途

红外光谱指纹区（1300~400cm-1，7.69~ 25微米）吸收峰的特征性强，可用于区别不同化合物结构上的微小差异。犹如人的指纹，故称为指纹区。

指纹区的情况不同，该区峰多而复杂，没有强的特征性，主要是由一些单键C-O、C-N和C-X(卤素原子)等的伸缩振动及C-H、O-H等含氢基团的弯曲振动以及C-C骨架振动产生。当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异。

指纹区对于区别结构类似的化合物很有帮助。通过指纹区査找相关吸收峰以进一步佐证特征区确定的基团或化学键的存在，同时还可以确定化合物的细微结构。在利用红外光谱鉴定结构和医学领域都有着广泛的应用。

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红外谱图特点

1、多峰性。产生于C-C，C-X（X可以是卤素，氧，氮，磷原子等）单键的伸缩振动和变形振动，以及弯曲振动和伸缩振动之间发生相互作用产生的一些倍频振动等都在此狭窄范围内反映出来，使这个区域的光谱极为复杂。

2、峰特征性。由于分子中诸多振动形式的存在，以及不同结构分子间偶合作用、电子诱导效应、共轭效应、氢键效应，使得同系物在该区的谱接峰位置、强度形态也不会相同，可以弥补官能团区数据的不足。

3、峰移动性。官能团区基团频率相对固定，指纹区中分子结构差异使其谱峰位置变化极大。例如相同结晶态的系列高聚物，由于其聚合度的不同，在指纹区的谱图均不相同。

4、精细性。利用指纹区谱峰位置、谱峰形状、谱峰强度，可以指示长链的存在，双键取代程度和构型，苯环取代位置，碳基的具体归属，卤代烃取代种类等。?

百度百科-指纹区

百度百科-红外光谱

一、摩擦力

1、一般认为，指纹是人类手指末端指腹上由凹凸的皮肤所形成的纹路，指纹能使手在接触物件时增加摩擦力，从而更容易发力及抓紧物件，它是人类进化过程式中自然形成的。

2、还有另一种说法是减少摩擦力。科学家先让志愿者将手指压在玻璃上，计算出此时指纹造成的平均摩擦力；然后，又让志愿者逐渐增加手指的压力并进行测算。结果发现，摩擦力并没有像预期的那样相应增加。

进一步的显微镜检测发现，指纹在显微镜下看上去就像沟壑，彼此之间有空隙，比起完全平滑的指面，减少了约1/3的接触面积。这有点类似于橡胶，摩擦力随着接触面积的变化而变化。科学家据此认为，指纹实际上是减少了摩擦力，使皮肤更容易拉伸和变形，这样可以避免皮肤受到伤害。

二、身份识别

众所周知，指纹具有“各不相同、终生不变”的特性。古巴比伦人和中国在很久以前就利用指纹来验证人的身份。指纹已被广泛用于入境检查、搜查罪犯、电子设备等领域。

利用指纹识别身份，这是因为指纹满足了下面的两个条件：

1、指纹是独一无二的，没有两枚完全相同的指纹。尽管同卵双胞胎在纹型上有高度的相似性，可其细节特征并不完全相同，而是存在一定的差异（特征点见下图）。另外，一个人不同手指的指纹也各不相同。

2、人的指纹原则上来说是终身不变的。当儿童长大成人，指纹也只不过放大增粗，其纹形、纹数等特征则保持不变。

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一、指纹形成

当胎儿发育到 4 个月时，就已经形成了指纹。在这之前，大约发育到 10 周时，指尖等部位会暂时形成大的球状鼓包—就像猫爪的肉垫一样，对指纹的形成起着决定性的作用。

当鼓包开始收缩塌陷时，表皮和真皮交界处开始出现皱褶，这就是刚萌芽的“指纹模子”。

指纹模子所生成的细胞使劲向表层挤压，在胎儿发育到 4 个月时就会在表皮上形成指纹。研究认为，指纹是由鼓包曲面上密集排列的“模子”发育而成的。所以，原始鼓包的形状和大小决定了指纹的形状。

二、指纹结构

指纹也称为手印：狭义的指纹是指人的手指第一节手掌面皮肤上的乳突线花纹；广义的指纹则包括指头纹、指节纹和掌纹。

指纹与指印在字面上有区别，即指纹是指手指第一节手掌面皮肤上的乳突线花纹，指印则是这个乳突线花纹留下的印痕，但是在司法实践中，约定俗成，指纹与指印的概念是通用的。

手会留下印痕主要是由于在人的手指、手掌面的皮肤上，存在有大量的汗腺和皮脂腺（想想您紧张或激动时手心里的汗），只要生命活动存在，就不断地有汗液、皮脂液排出，有点像原子印章不断有油墨渗到印文表面。

因此，只要手指、手掌接触到物体表面，就会象原子印章一样自动留下印痕。当然，这主要是说手指、手掌本身能留下指纹的原因。

由于每个人的遗传基因均不同，故指纹也不同。然而，指纹的形成虽然主要受到遗传影响，但是也有环境因素（5%），当胎儿在母体内发育三至四个月时，指纹就已经形成，儿童在成长期间指纹会略有改变，直到青春期14岁左右时才会定型。

在皮肤发育过程中，虽表皮、真皮，以及基质层都在共同成长，但柔软的皮下组织长得比相对坚硬的表皮快。 有人说骨髓移植后指纹会改变，那是不对的。除非是植皮或者深达基底层的损伤，否则指纹是不会变的。

参考资料：

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