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利用光合作用機制研發光電材料之研究

葉綠素為植物體內進行光合作用關鍵物質,在能源領域內也有不少的應用。葉綠素是光合作用的鑰匙,葉綠素能夠累積光的能量並放出激發態電子,利用激發態電子的能量進行一連串複雜的反應,本研究的理論就建立在光合作用上,利用葉綠素吸收光能轉為電能的特性開發新型光電池。光電池使用金屬或非金屬材料,照光後能產生電流之材料作為發電材料。電池的製作過程非常簡單,實驗發電材料葉綠素也很容易取得,完全沒有汙染環境的疑慮,是非常乾淨的綠色能源。另外也探討葉綠素濃度對於發電效能的影響。研究使用的裝置是由兩片玻璃與矽膠片組裝而成的電池,在電池中間加入葉綠素與電解液。藉由改變電解液與有無光照來探討葉綠素在該電池中的氧化還原作用是否有明顯的變化,並推出化學反應式。結果顯示在葉綠素與電解液的配合下能夠建立出一套循環產電系統。

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雙線擺振動的研究

某日偶而看到由天花板懸掛下來的日光燈在振動,連想其振動該為週期性,但其週期到底與那些因素有關?於是引起探求的興趣,乃完成如下的實驗。

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毒他--隱藏的戰爭

相剋作用是指植物在代謝過程中釋放出有毒物質以抑制本身或鄰近植物種子萌發及植株發育生長的過程。非洲鳳仙花所在之處,少有其他植物,本實驗採非洲鳳仙花的根、莖或葉之萃取液進行相剋作用之研究,結果顯示非洲鳳仙花確實會抑制小白菜與玉米種子萌發及幼苗的生長,利用多酚類染色方法得知非洲鳳仙花產生的相剋化合物為多酚類,進一步推論土壤中的多酚類會被植物吸收,進而影響植物的生長與發育。

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『氫』、『銅』、『氣』時代~由自製氣體體積量測系統來探討硫酸銅加速鋅粉與鹽酸反應之機制

為了找出硫酸銅加速鋅與鹽酸反應的機制,本組自製氣體體積量測系統,並設計實驗證實此系統可準確量測氫氣體積,誤差僅有1.76%。實驗發現:在硫酸銅加速鋅與鹽酸的反應中,銅離子並非催化劑,且只有可被鋅還原的金屬離子,才有加速效果。鋅片在本身可解離的條件下,可經由導線將電子傳遞至銅,使銅端產生氫氣。本組推得硫酸銅加速氫氣產生的機制如下:鋅先將銅離子還原,使銅附著在鋅上,電子由鋅傳遞至銅,再由銅傳遞至氫離子,而產生氫氣。後續實驗確認:銅是加速氫氣產生的關鍵,其可加速的原因:一、還原後的銅會附著在鋅上,形成許多孔隙,使反應總表面積增大;二、銅與鋅間只要有電子的傳遞,就可加速反應,銅的角色可能是加速鋅電子的釋放。

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修正駕駛汽車習慣之省油案

修正汽車駕駛喜歡猛踩加油踏板之習慣,把一加油動作分解成多段階級式加油動作,使自動變速箱內扭力降低達到順利變換高速檔o 達到節約能源.減少污染.提高效率之目的。The oil-saving project by adjusting the driving habits To avoid the habit of easily step the pedal to speed up, we divide it into multi-step fuel-filling procedures. Therefore, they decrease the wristing strength of transistor inside auto speed-changing box and reach high-speed brake smoothly. As a result, it can save energy, reduce pollution and increase high efficiency.

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太陽公公好歹麥走!!

太陽能是永續的綠色能源,但是目前市面上販售的太陽能板價格都非常昂貴,如果經由附加便宜的平面鏡經過反射,藉以增加太陽能板的光電吸收和能量轉換,將有助於太陽能板的經濟效益並且提升能源的應用。我們以老祖先的日晷原理進行太陽光線的追蹤,使太陽光線和太陽能板保持在垂直狀態取最佳照度,再利用平面鏡的反射來取代昂貴的太陽能板以及增加原本太陽能板的輸出功率,運用物理向量的分向量觀念,經過平面鏡反射之後的垂直分量,可以將垂直於太陽板以外之光線再加以利用,增加原有太陽能板的能量輸出。

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Effect of colours on Solar Energy

-to prove my original hypothesis that colour affects the power that is produced by solar panels. \r \r - that the wavelength of an elctromagnetic wave affects the photon or quanta energy that the wave has.

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面具下的拿破崙三角形

在浩瀚的海洋當中有一個神秘的百慕達三角洲,那麼在數學幾何當中是否也有神秘的三角形呢? 在課堂上,數學老師提到拿破崙不只是軍事家而且也算是數學家,他在數學史上留了一個以自己為名的三角形定理,名為拿破崙三角形定理。當看到此圖形〈圖一〉,幾何當中有如此神秘的圖形,因而興起了對此圖形深入研究的慾望,也是讓我們自己對數學有更深入的了解。雖然它是簡單的幾個三角形與線段所組成的圖形,卻是個富含許多創意與深思的幾何圖形,讓我們不由自主的陷入其中。

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水中的芭蕾舞者

有一次我們上自然課上到「顯微鏡」這課,老師借我們一整組顯微鏡,老師上完整課後,還有剩餘的二節課,老師說:「下禮拜的課你們自已去找東酉來看。」那天剛好是禮拜六,禮拜天我們家回鄉下,我看到果園裡有一攤攤的「綠水」,我就想這些水裡頭會不會有生物,於是我們撈了些綠水回家。我們把這些綠水放到顯微鏡下,哇!哇!哇!那是什麼啊!!!粉美呦!?

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Lissajous的神祕面紗

兩個互相垂直的簡諧運動所構成的圖形即為Lissajous曲線,可寫成{x=p1cos(α1t+c1) y=p2cos(α2t+c2) 的形式,而當且僅當頻率比α1/α2為有理數時,圖形會形成一個封閉曲線,且會有重合與不重合兩種情況,將兩種情況分開討論,對於任意給定的頻率和相位差,我們求出了Lissajous曲線的二重點(double point,指曲線與其本身相交的點且曲線在該點的兩條切線斜率是相異的)參數值及其個數公式以及判別其重合與否的充要條件,也對Lissajous曲線的連續性質做了一些研究,包括切線斜率、反曲點個數等。並將Lissajous曲線拓展到三維的情況,發現大部分的情況下圖形是沒有二重點的封閉曲線,也得到了在固定頻率比的情況下,二維Lissajous曲線相位差的改變即為三維Lissajous曲線在空間中旋轉的投影這一有趣結果。

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枯木潛盾機──石氏煙管蝸牛 (Euphaedusa sheridani shihi Chang) 取食策略之研究

When one time we beautified our campus. It made us meet the snails, Euphaedusa sheridani shihi Chang, unexpectedly. Maybe snails make people associate with the holes on vegetables tops in thinking. Do all of the snails make vegetables tops as their food? We compared with the weight of the wood which has been stayed by snails or not. After a week, the weight of the wood which has been stayed by E. sheridani shihi Chang decreased obviously. It showed they also make wood as their food. What do they decompose wood become? First, we used the basic Carbohydrate's detection means to test the eluate of the wood which has been stayed by E. sheridani shihi Chang. However, we found both the eluate of the wood which has been stayed by E. sheridani shihi Chang or not can examine the Pentose out. So next, we plan to use SDS-PAGE to analyze the left enzyme on the wood, and use it to prove whether they secrete enzyme in mouth to decomposed wood or not. In addition, the holes these snails made and the environment are connected. By means of changing light, temperature and humidity to experiment with how much wood can these snails decompose. We found in the dark, about 20℃ and moist environment, they could decompose the wood the most. Finally, the holes they made on the wood also have its ecological niche. They decomposed the wood not only hastened the dissolution of the wood, but also provided the microhabitat for alga, fungi and small bugs.一次綠化校園的活動,製造了我們與石氏煙管蝸牛的邂逅。蝸牛,或許使很多人想到蔬菜上的洞,但真的所有的蝸牛都以蔬菜為食嗎?比對有無蝸牛棲息的兩組木頭,結果一星期之後有蝸牛棲息的木頭重量明顯減少,顯示蝸牛也以木頭為食。那麼牠們把木頭分解成什麼呢?我們先以基本的醣類檢測方法,檢測蝸牛棲息過的木頭表面洗出液,不過發現不管有無蝸牛棲息皆可檢驗出五碳醣,接著預計用SDS 膠體電泳看是否可以分離分析出蝸牛在消化木頭時殘留在木頭上的酵素,以證明蝸牛是否在口腔分泌酵素以分解木頭。至於環境和蝸牛消化木頭的關係,我們藉著改變光線、溫度、溼度等變因進行實驗,發現牠們在陰暗、潮濕、約20℃的環境下可以分解最多的木頭。最後,牠們分解木頭形成的洞也具有其生態意義,不僅加速木頭的分解,也製造了微棲地提供藻類、真菌及小型生物的生存空間。

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滾動棋積—三角正多面體與滾積木遊戲

本研究探討由正三角形所組成的正多面體及其展開圖的型式,多面體的其中幾面塗上顏色,在同樣由正三角形所組成的棋盤上翻滾,找出翻滾產生的規律,並自創新的滾積木遊戲。

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