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風和日「曬」-太陽能蔬果乾燥屋

本研究透過太陽能熱水器的原理引發靈感,設計出了一款金門電話亭造型的「太陽能蔬果乾燥屋」。 研發過程中進行了集熱盒材質、塗面顏色、集熱管孔洞和煙囪位置與空氣對流的實驗,並針對第一代乾燥屋進行尺寸、收納及便於攜帶的改良。實驗結果證實,不管在多雲時晴亦或是晴時多雲,乾燥屋的烘乾效果都較直接日曬好,屋內外溫差甚至可以達到13℃,且放置於乾燥屋內較為衛生,濕度高時,屋內的濕度也較屋外低,濕度差最高來到34%,不同水果在白天6至11小時的戶外曝曬下,水果乾燥率均能達到70%以上,已達到可食用保存和食用的乾燥效果。這套裝置如果可以普及化,便能達到家家都能自製便宜又健康的水果乾,且夏季水果滯銷的問題也能有所改善。

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環保“有氧”運動──神奇催化劑

回想作實驗時,我們常會使用催化劑來加快化學反應的速度。 \r 例如:我們在利用雙氧水製氧時會利用「二氧化錳」為催化劑。但觀 察大家使用完二氧化錳後即行丟棄,不夠環保,且“「錳」又是重金屬,易造成環境污染。故我們想:如何可以改善這些缺點而達不浪費資源又環保的原則呢?而「二氧化錳」又是雙氧水製氧中唯一可行的催化劑嗎?是否可利用日常生活中隨手可掬的有機物(如家中的蔬菜水果??等)作為取代「二氧化錳」的催化劑呢?如果可行,豈不是經濟又不會造成污染嗎? \r

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來電吧!推動未來氫能源

將水電解產生氫氣,可以供給至燃料電池,如此可將「水」看成是未經轉化的燃料,而只要不停的供給燃料給電池,就可不斷的產生電力。本實驗想利用再生能源即太陽能及使用日常生活中容易找到的水果與水溶液搭配金屬後產生的電力,希望能做到將水電解產生氫氣的目的。經由各種電極材料測試選擇後,利用三用電錶測量水果與水溶液製成電池之電壓與電流。系統化地測量後,找出其中效能最佳的電池組,再將水電解產生氫氣。透過實驗找出自製電池的最佳做法、選擇適合的電池材料包括水溶液和正、負極材料的各種組合。本實驗發現:(一)電池電壓的大小隨電極材料而改變、(二)電池電流量的大小與電極深度、距離、水溶液種類有關係、(三)電池串聯時,電壓能增強、(四)紅銅加鎂及紅銅加鋅的電壓值最大、(五)運用不同的能源,將水電解產生氫氣,再讓「燃料電池」運作的目的是可行的。

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剰食傳說-水果米飯麵包的製作與探討

本研究之目的在緩解營養午餐之剩食問題,以剩餘白米飯(台梗14號)、水果(蘋果、香蕉、奇異果)製成水果米飯麵包。首先以米飯加入麵包中,實驗得出米飯添加之最佳比例為43%。再者,將水果研磨成水果粉,減少冷藏之體積,並比較添加新鮮果汁與水果粉之差異,發現蘋果米飯麵包(包括新鮮果汁或水果粉),在密度、口感均優於香蕉和奇異果米飯麵包。此外,本研究亦採用品評分析,得知同學對蘋果米飯麵包的喜好度極佳。最後探討影響奇異果和香蕉米飯麵包成型不完全原因,得知Actinidin為香蕉米飯麵包成型不完全原因,奇異果則受Actinidin和酸鹼值影響。

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電石的最佳化應用

本實驗主要在探討如何把電石製造乙炔時所產生的廢料完全再利用,因電石渣的主要成分為氫氧化鈣(Ca(OH)2),因此設想以電石渣來吸收空氣中的二氧化碳(CO2);實驗中將電石渣加水注入二氧化碳發現會產生碳酸鈣(CaCO3);更進一步將碳酸鈣應用在土壤酸鹼度的改良,實驗結果得知碳酸鈣和pH值3之酸性土壤混合的比例大約為1:5左右,可中和其酸鹼值,使土壤恢復至pH值約為7的中性土壤。另外電石多用於照明、燃料以及農業上水果催熟,我們自製一個較安全的燃燒器具並探討電石量和其產生熱量的關係。實驗得知電石的質量越大,氧化後釋出的乙炔(C2H2)也越多,同時其所產生的能量也較大;透過電石催熟木瓜實驗驗證乙炔為催熟主因,但也得知過量的乙炔不會導致速率提升。

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柳暗花明又一洗\n──洗碗機在蔬果清洗的應用

(一)家裹幾個月前買了洗碗機,我們常幫媽媽操作機器洗碗盤,一方面是感到好玩,一方面也幫忙做家事,看到洗碗機把碗盤洗得那麼乾淨,我們就常常想著,能不能再做一些其他用途呢? (二)常看到一些報紙、雜誌上報導:「有一些蔬菜生吃,有一些水果連皮吃更有營養。」但是另一方面,蔬菜水果的農藥殘留,以及表面不夠乾淨卻都是令人不敢領教,這讓我們想到如果能用洗碗機來幫忙清洗蔬果應該是不錯的用途。

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果香國度

水果皮富含酯類,摩擦後會散發出令人愉悅的氣味,目前水果精油已廣泛應用在食品或香水等產品中,透過午餐廢棄水果提煉出芳香酯類添加在金門高梁酒及指甲油中成為另類商機。 本研究利用酒精溶劑來初步萃取鳳梨、檸檬、香吉士果皮中的芳香酯類,經過濾蒸餾冷凝來萃取芳香溶液,結果顯示越晚蒸餾出來的溶液,芳香味道愈濃郁,且折光甜度計測出之甜度數值也隨之降低,間接證明天然水果芳香酯類濃度愈高,甜度數值愈低。利用廣用試紙檢驗萃取蒸餾溶液酸鹼性,愈晚蒸餾出來的,試紙呈色愈偏深綠色,推論產生的芳香酯類導致溶液偏向中性。 利用水玻璃與萃取出來之檸檬或鳳梨芳香酯類互相混合後製成指甲油,不需使用任何揮發性毒性有機溶劑的環保性指甲油。

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一葉知秋、一膜知熟——製備複合光子晶體薄膜及探討乙烯催熟水果

本研究透過多孔性薄膜因孔洞內物質比例變化所造成的光譜波峰位置改變之特性,來吸附乙烯-酒精溶液,以用於檢測無法輕易從表皮得知其成熟度之水果。首先利用具有可有效吸附酒精之官能基的甲基丙烯酸-2-羥基乙酯(HEMA)高分子及乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(ETPTA)高分子製成複合高分子薄膜,並利用其吸附乙烯-酒精溶液,放置至尚未催熟之青綠色香蕉旁,觀察香蕉成熟情形。再利用紫外線光譜儀檢測薄膜之波峰位置,並將波長數值代入公式λ=2nd sin⁡θ求出薄膜內所剩的乙烯體積百分比,並對應出香蕉被催熟的情形。

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紫色高麗菜汁的妙用

一個星期天的早上,小芬在廚房的餐桌上一邊畫圖,一邊和母親聊天,一不小心把母親榨好的紫色高麗菜汁打翻了,弄髒了畫紙,她自作聰明的用肥皂水去擦洗,糟了,非但沒擦乾淨,反而變成綠色紙了,便好奇地去學校請教老師這是什麼原因?

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靈異照片

本次的研究起因於生活中的小插曲-「果汁不小心滴在相片上,相片產生了變化」。而平時自然課老師不斷的提醒要隨時觀察身邊事物的變化,有興趣就好好的研究,因此我們決定找出到底是果汁中的何種成份使照片產生變化。在研究的過程中,我們從實驗中得到了答案,也發現了新的問題,經過不斷的討論與實驗,我們的主要發現如下:一、相片上繽紛的色彩是由紅、黃、藍三種原色所組成。二、相片上這三原色上色的次序先後是黃 紅 藍。三、水果多為弱酸性(pH=4),然因所含酵素種類不同,對相片所產生的影響也不一樣。四、檸檬酸使相片變色的情形是由相片最上層往下侵蝕一層,而水果酵素使相片變色的情形是將相片的三原色直接溶解了。五、將奇異果及鳳梨果汁經高溫加熱後,因酵素受到破壞,對相片產生的影響與檸檬酸對相片產生的變化相同是一樣的。所以我們認為使相片產生劇烈變化的主因是水果中的酵素,而水果中的微酸亦可對相片產生些微的侵蝕效果。但是,研究過程中水果酵素並不易取得,所以我們是以「蛋白質分解酵素」來實驗;如能取得不同水果酵素,相信可進一步加以研究探討。

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人體排毒小幫手

肝臟是人體最大的臟器,功能從營養素的加工、運送與儲存,負責廢物、有害物質的處理、解毒也都經由肝臟,因此肝臟如果產生病變,人體的新陳代謝就會失調,嚴重影響健康及生活品質。廣告詞「肝若是好,人生是彩色的;肝若不好,人生是黑白的。」我們不該只是看成幽默,應該嚴肅的注意這句健康警語。 另外,肝臟是個再生能力很強的器官,只要營養補充得當,受損的肝臟組織都能迅速的修補,所以捐贈肝臟的難度和對人體之危害都較小。飲食多攝取蛋白質、維生素等營養素,有助於肝臟正常的新陳代謝,減輕肝功能受損所引發的疲勞、消化不良等不適症狀外,也能幫助肝臟的修補,減輕有害物質對肝臟造成的毒性。飲食中應盡可能增加全穀類食品、肝臟、酵母、蔬菜水果的攝取,秉持均衡飲食的原則,加上相關營養素補充,才能保持肝臟健康。 \r \r 胰臟是個長錐形的器官,前頭大而尾巴細。胰臟的頭部位於十二指腸彎曲處,體部則位於胃的後方,而尾部則靠近脾臟。胰臟的消化功能同時包含外分泌和內分泌兩部分:外分泌的功能是胰臟細胞分泌胰臟酵素,胰臟酵素進入小腸,分解小腸中的脂肪和醣類。內分泌則是胰臟中的胰島細胞分泌胰島素,胰島素進入血液中分解血中的血醣。所以當胰臟異常時,有可能造成消化系統的異常或血醣代謝(糖尿病)上的問題。\r \r 胃位於人體腹腔的左上方,上接食道,下接十二指腸,是消化道中最寬的部分,胃的彈性很大,具有貯存機能,讓人們不需要時時進食。胃的構造呈中空囊狀。胃壁厚度約2--3公分,胃壁的肌肉由平滑肌所構成,在幽門處具有幽門括約肌,可阻止十二指腸內容物的逆流,胃壁的最內層被覆有一層黏膜,此黏膜會分泌胃蛋白脢、胃酸等液體。胃蛋白脢剛分泌出來時不具有活性,但在酸性的環境中,可被活化變成有消化能力的酵素,幫助分解蛋白質。胃酸本質上就是酸,既可活化胃蛋白脢,且會殺死食物內的細菌。胃液會消化蛋白質,而胃本身就是由蛋白質構成的,但胃黏膜會分泌黏度極高的鹼性黏液,在胃壁表面形成一層薄膜,可保護胃壁。胃壁肌肉會進行具有方向性的蠕動,使食物和胃液充分混合,形成乳糜,然後逐步推入小腸中,再進行養分的吸收。\r \r 由上述可知,控制人類排毒之器官為肝臟;而非負責內分泌的胰臟與具消化功能的胃。

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物以類聚~分類計數機構

依照物件的某種特質將物件來分類,是日常生活中經常進行的活動,例如:零錢的分類、垃圾的分類、衣服的分類……等等;而在生產過程中,更是經常要將零件或產品分類、分級,以提升製造與包裝的效率,像是:螺絲的分類、鋼釘的分類、水果的分級、雞蛋的分級……等等,而且這些分類分級的過程多已採用自動化的方式處理。基於上述種種原因,我們著手設計一分類技術機構。

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