مهندسی قالبزنی پیشرفته فولادهای میکرو آلیاژی در بسته بندی های فعال مواد غذایی اسیدی با ادغام شبکه حسگرهای هیبریدی الکتروشیمیایی اپتیکی فوق متراکم با قابلیت ثبت لحظه ای سیستمی بیش از ۱۰۰,۰۰۰ داده برای پایش بلادرنگ خوردگی، تغییرات pH و پایداری کیفی محصول

توسعه بسته بندی های هوشمند برای مواد غذایی اسیدی مستلزم به کارگیری همزمان مواد با مقاومت خوردگی بالا و سامانه های پایش بلادرنگ است. در این پژوهش رویکردی یکپارچه برای مهندسی قالب زنی پیشرفته فولادهای میکرو آلیاژی در ساختار بسته بندی های فعال ارائه شده که با ادغام شبکه ای فوق متراکم از حسگرهای هیبریدی الکتروشیمیایی اپتیکی همراه است. هدف این مطالعه طراحی ساختاری است که ضمن تامین استحکام مکانیکی و پایداری در محیط های با pH پایین، امکان پایش هم زمان تغییرات شیمیایی و تخریب سطحی را فراهم سازد. در این چارچوب اثر فرآیندهای ترمومکانیکی شکل دهی و کنترل ریز ساختار فولادهای میکرو آلیاژی بر بهبود پایداری سطحی و کاهش نرخ خوردگی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین شبکه حسگری پیشنهادی با بهره گیری از اندازه گیری های الکتروشیمیایی و پاسخ های اپتیکی طراحی شد که قادر است تغییرات خوردگی، نوسانات pH و شاخص های پایداری محصول را با تفکیک پذیری بالا ثبت و تحلیل کند. معماری این شبکه امکان ثبت و پردازش لحظه ای بیش از ۱۰۰۰۰۰ داده را فراهم کرده و از طریق تحلیل بلادرنگ داده ها الگوهای آغاز و گسترش خوردگی و تغییرات محیطی را شناسایی می کند. نتایج نشان می دهد هم افزایی میان مهندسی ریز ساختار فولادهای میکروآلیاژی و سامانه های حسگری توزیع شده می تواند به توسعه نسل جدیدی از بسته بندی های فعال و خودپایشگر منجر شود که علاوه بر نقش حفاظتی قابلیت پایش مستمر شرایط شیمیایی و ساختاری محیط داخلی بسته را نیز فراهم می آورند و در نهایت به افزایش ایمنی و پایداری کیفی محصولات غذایی اسیدی کمک می کنند.

کلیدواژه ها:

فولادهای میکروآلیاژی ، بسته بندی فعال ، مواد غذایی ، حسگرهای هیبریدی الکتروشیمیایی اپتیکی ، پایش بلادرنگ ، خوردگی و pH ، بسته بندی هوشمند