焊工尘埃案
证据：1991 年，一名 11 岁的女孩在阿拉斯加格伦艾伦附近被强奸并杀害。侦探在她刚洗过的衣服上发现了闪亮的油漆碎片、微小的金属球和薄片，以及红色和蓝色的聚丙烯纤维。当地居民查尔斯·史密斯霍特曾被发现在凶案现场附近出没，他对案件表现出的不同寻常的关注引起了怀疑，但侦探们缺乏直接将他与犯罪联系起来的证据。
科学：通过将金属颗粒置于扫描电子显微镜的能量色散 X 射线光谱探测器下进行分析，帕莱尼克确定这些球体是铁，而薄片是黄铜。铁尘埃只有在某些情况下才会呈球状——例如在焊接或打磨时。史密斯霍特在他家后面的棚子里从事焊接工作，有时他会为邻居家的孩子修理自行车。金属证据，加上女孩身上的纤维与在史密斯霍特的车辆和衣物上发现的纤维之间的高度相似性，帮助他在 1993 年的审判中将他定罪。他提出了上诉，但于 2000 年 12 月死于肺癌，在他被重新审理案件之前。
元首束腰外衣案
证据：多年前，加利福尼亚州圣地亚哥的一位收藏家花费巨资购买了一件纳粹束腰外衣，标签上注明它是阿道夫·希特勒的。随后，他对这件衣服的真实性产生了怀疑，并请帕莱尼克进行检查。
科学：帕莱尼克从标签上取下了两种纤维。在偏振光显微镜下观察第一种纤维，他将其识别为聚酯纤维（左下）。另一种纤维是棉。当帕莱尼克将其置于荧光显微镜下时，他观察到它经过了光学增白剂的处理，这种物质被用于织物以使其看起来特别白（右下）。然而，问题在于：聚酯纤维和光学增白剂直到二战后才问世。收藏家提起诉讼；案件在原定开庭审理前不久得到解决。
迪马吉奥球衣案
证据：1997 年，体育经纪人杰罗姆·罗莫尔特支付给乔·迪马吉奥费用，让他签署了两批棒球球衣，罗莫尔特打算以牟利为目的出售。第一批球衣从退役运动员那里完好无损地运回，但第二批球衣上的签名却模糊不清，使其几乎毫无价值。当罗莫尔特的保险公司拒绝赔偿他时，他咨询了一位律师，律师聘请了帕莱尼克。
科学：在仔细检查了每批球衣后，帕莱尼克确定墨水和面料是相同的——但球衣使用了不同的柔顺剂。施加在第一件球衣上的物质是硅油，它固定了墨水（左上），但签名模糊的球衣则使用了脂肪酸酯，这种物质恰好是理想的墨水溶剂（左下）。在 2001 年 12 月的一次审判中，帕莱尼克出庭作证，罗莫尔特获得了 175 万美元的赔偿。
疑似第二枪击手案
证据：1976 年，众议院遇刺案特别委员会下令重新调查马丁·路德·金的谋杀案。尸检照片（左上）中马丁·路德·金头皮上可见的金属碎屑让一些人认为，前方的栏杆上的黄铜金属落在了他的身上。考虑到詹姆斯·厄尔·雷射击的角度，他不可能击中栏杆。是否存在第二名枪手？
科学：帕莱尼克在一张保留的显微镜载玻片上使用偏振显微镜进行检查，注意到金属碎屑上有制备用于安装的切片工具留下的痕迹。这表明它们是软的——最可能是铅，而不是黄铜。帕莱尼克切开了载玻片盖，取出一个样本，并将其分成两半。首先，采用低科技方法：他将一半颗粒溶解在溶液中，让其干燥，然后加入碘化钾。随后的反应产生了典型的碘化铅的黄色六边形晶体（左下）。接着，帕莱尼克用 X 射线光谱探测器对另一半进行微探，该探测器提供元素分析。结果：再次是铅。帕莱尼克断定，马丁·路德·金头皮上的金属来自一颗子弹，而不是栏杆。不存在第二名枪手。
喷漆球案
证据：大约十年前，布鲁克·T·希勒里，一位因 1960 年代一名 16 岁女孩谋杀案而被判处无期徒刑的加州男子，获得了重审的机会。侦探们搜寻比希勒里定罪所依据的轮胎和脚印更确凿的证据，他们重新检查了嫌疑人和受害者 belongings，并在上面发现了微小的绿色橄榄球形小球。这些小球显然是从希勒里汽车的棉质内衬上掉落下来的喷漆液滴（左上），粘在他身上，并在他所到之处脱落，但陪审团需要绝对的证据证明它们来自同一个来源。
科学：使用偏振光显微镜，帕莱尼克和当地侦探确认这些球体都包裹着一根棉纤维（左下）。接下来，电子探针微分析显示其成分为钛、铅和铁。红外显微分光光度法表明，油漆基底是醇酸磁漆，红外光谱确定颜料为普鲁士蓝。无论来自受害者还是嫌疑人，每个球体都具有相同的特征。希勒里败诉，仍被监禁。
亚特兰大儿童谋杀案
证据：1979 年至 1981 年间，有二十多名亚特兰大儿童被谋杀。在大多数尸体上发现了橄榄绿色的地毯纤维。1981 年 6 月，23 岁的韦恩·威廉姆斯因其中两起罪行被起诉（在他的审判中最终引入了另外 10 起案件的证据）。在他家中和他使用的汽车里发现了类似的纤维。但辩方坚持认为这些纤维是普通的。
科学：横截面观察，这些纤维有三个“瓣”。这种纤维是杜邦公司一项著名的创新，赋予地毯所需的“藏污纳垢”特性。但这些纤维不是三个等大的“瓣”，而是两个粗“瓣”和一个细“瓣”（左）。研究表明，它们是由一家名为 Wellman 的南卡罗来纳州小型聚酯纤维生产商生产的，该公司通过轻微修改纤维的形状来规避杜邦公司的专利。Wellman 的官员作证说，在佐治亚州只售出少量这种地毯。陪审团因此认为，这些纤维偶然与每名受害者和威廉姆斯联系在一起的可能性极小。威廉姆斯被判处两项无期徒刑。
