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第56屆--民國105年

晶晶計較-明礬結晶的奧秘

我們發現糖度計刻度和明礬溶液的濃度呈線性正比關係,且相同濃度的明礬水溶液在不同液溫時,糖度計刻度相同,可以用糖度計來測量明礬濃度。濃度10~20g/100ml的熱明礬水,降至室溫15℃未搖晃的情形下,沒有均勻成核的現象,搖晃後則有均勻成核現象。以透明度和晶種完整性考慮,在液溫30~60℃,濃度13~14g/100ml (8~8.5°Brix)的熱明礬水,不搖晃的情形下適合做晶體的二次培養。每次換水的晶形會記錄在晶體的底部,多次培養側邊有階梯狀,六邊形晶體長大後會有Y字型圖案。發現所有金字塔型晶體,斜面與底部夾角約55度,進而分析明礬晶體的晶面角守恆的現象,發現晶面夾角皆為105゚與125゚。

自製簡易吊白塊檢測試紙

這幾年常常聽到許多食品加了非法食品添加物,使人們防不勝防,然而送驗食品又並非如此容易,因而使我們想要找出在實驗室中就能利用簡易的方法測出那些非法食品添加物,讓人能吃的安心。 我們利用了澱粉與碘化鉀錯合物,製成了「簡易吊白塊檢測試紙」,並且能推廣到其他與吊白塊同性質的非法食品添加物(例如:亞硫酸、焦亞硫酸)。 利用滴測前後顏色的數據變化,做出吊白塊的檢量線,但是,初期開發的試紙在吊白塊濃度低於40ppm時有觀察及檢測的困難,經過多次改良與實驗,我們開發出了煙燻法,在低濃度時也能有明顯的顏色變化的試紙,且做出漸層的試紙,在不用電腦分析下也能快速了解食品溶液還原劑濃度的區間,大大的提高了我們試紙的使用價值。

廢棄香灰的環境污染與再利用之研究

廢棄香灰最常見的處理方法就是未經處理就直接丟棄或倒入水溝、河川之中,本研究實驗得知,廢棄香灰導致環境水質或土壤受到污染情形嚴重,並造成植物生長遲緩甚至枯萎死亡,對環境影響極大。對於廢棄香灰的再利用,本研究分析香灰成分,經過三角座標試驗及賽格式分析,成功將廢棄香灰使用於陶瓷釉藥中,並研究成功發展出青瓷釉藥,並與宋代釉色做比較,創造經濟及藝術效益,另外,香灰釉藥的生活陶瓷用具不僅有環保意識,心靈層面上更兼具神明保佑的作用。

牙周病菌影響胰臟癌細胞的免疫調控作用

胰臟癌是台灣十大癌症死因的第八位,根據前人研究發現,小鼠若餵牙周病菌,會加速癌症發展,在癌組織中可找到牙周病菌與白血球浸潤的現象,但是牙周病菌引起的發炎現象與胰臟癌病理機制之關聯並不清楚。本實驗探討牙周病菌、胰臟癌細胞與白血球之間的交互作用,發現 Jurkat T細胞、THP-1等單核球細胞,以及胰臟癌細胞BxPC-3受牙周病菌刺激後,會增加特定趨化因子 (如:CCL-20) 或是細胞激素 (如:IL-1β、TNF-α) 的表現。為探討發炎反應是否影響癌細胞,MTT assay分析發現白血球釋放的因子會促進胰臟癌細胞的生長,瞭解胰臟癌發展的病理機制,未來在預防和治療上,將提供很重要的訊息。

腳踏車龍頭磁浮避震器

這項作品目的在於它是利用壓縮空氣於磁力結合,而柔軟度達到比一般彈簧避震器效果好很多,我們可以運用在課堂上所學『機件原理、電工概論與實習』科目,搭配我們汽車的專業知識去解決我們發現的問題;腳踏車龍頭磁浮避震器的效果為避震器是利用兩枚強力磁鐵相斥與逆止閥原理,內部有些許的小洞,才不會造成避震一下就彈回,能增加舒適、平穩度,有微量壓縮空氣的效果提升避震度,腳踏車在行駛中能夠增加雙重避震的功能、減震效果提升,在緊急煞車時重心變化小,並且減少手腕及肩部的負擔,騎乘上坡輕鬆、下坡平穩,可增加把手操控性,長途行駛也不易疲勞。

金山神秘海岸浮石事件解密

浮石是一種多孔的火山碎屑岩,氣孔佔總體積很高比例,因此能浮在水上。本研究針對臺灣新北市金山區神祕海岸的沉積物所含的浮石進行探討,藉由閱讀文獻、實地考察、採樣、實驗分析等方式,來瞭解浮石的沉積環境、化學組成與形成機制。依照化學成份分析結果顯示神祕海岸的浮石化學組成與日本、菲律賓的浮石較無關聯,最可能是北部的大屯火山或觀音山噴發所造成。至於是以何種搬運方式至神秘海岸沈積下來,目前本實驗的研究結果顯示海嘯的可能性最高。

數字迷宮-雙對角線數字和最大值之研究

本研究源自第49屆中小學科展國小組「數字拼圖」,原作品找出了單一對角線的最大數字和,我們進一步將研究擴展到兩條對角線的最大數字和。 我們發現依遊戲規則將數字填滿所有格子是「漢米爾頓路徑」問題,所以我們重新由較單純的「單一對角線」出發,去尋找填數時餘格「漢米爾頓路徑」的限制,再利用這些發現,去找出雙對角線的填數規律,並將單對角線與雙對角線最大數字和的公式符號化。 以漢米爾頓路徑填完所有餘格的限制,除了一般熟知的「單一路徑」、「色格與白格的差」之外,影響我們找出最大值的關鍵是餘格出現的「階梯形階數」不可超過3階。這項發現讓我們找出雙對角線最大數字和的「填數規律」,並推出了雙對角線最大數字和的公式。

Liquid Film Motor

一片泡泡薄膜,在通有電流的狀況下,再加上垂直方向的高壓外電場,懸浮薄膜便會開始自發性的旋轉。高壓外電場使薄膜液面產生靜電感應,液面上正負電荷分別分布在靠近電極金屬板的兩側,再加上液膜兩端的電位差形成的電泳電場,會對感應電荷造成電力,而使液膜開始旋轉。 根據過去文獻得知,影響其轉動狀況的變因有高壓外電場、電泳電場、液膜性質等,本次研究將觀察各變因對其轉動狀況的影響,紀錄、分析並推出結論。

「酵」林小子-酵母菌對橘子綠黴菌之拮抗關係研究

橘子為本縣重要的經濟水果,但常因採收後堆疊方式保存而容易長黴,所以本實驗欲找出替代傳統化學藥劑浸泡橘子之延緩長菌之生物防治方式。本實驗將長有黴菌的橘子,分離出病原菌,並找出對此病原菌有拮抗作用之可能菌種。從多株菌中利用對峙培養之方式找出於培養基上有明顯生長抑制環的有效抑制菌種並接種在橘子果實上作田野試驗。分離出的病原菌再接種回橘子上確認其有致病性外,設計了9組,每組30重複,在270顆橘子果實上分別做不同的模擬處理田野試驗。綜合實驗結果發現本實驗的潛力菌對於引起橘子發黴的綠黴菌是有明顯延緩其生長之效果。期望此實驗結果能達到生物防治之效,有效且安全的使用在橘子農產品上,替代化學保鮮藥劑減少環境汙染。

熱不離手~「暖暖包」

本實驗為八年級課程:熱與溫度、氧化與還原的推廣。市售拋棄式暖暖包的主要放熱反應式為:4Fe+3O2 → 2Fe2O3。實驗方法:利用塑膠夾鍊袋,放入反應物及保水材料後,置入熱電偶溫度計,接著搓揉夾鏈袋並觀察溫度變化。藉由改變反應物(鋅粉)與氧產生氧化還原反應,並搭配課程所學到的控制變因法,分別探究不同反應物間、不同的保水材料(食鹽、沸石、活性碳、氯化鈣),對最高溫度之影響,再挑出最適合拿來實際應用的暖暖包。