全國中小學科展

高級中等學校組

多功能數值控制微型射出成形機之研究

高職機械群科在學習的過程中常常接觸到射出成形相關領域,我們想自主設計開發微形射出成形機,並和工業界生產的機台以液壓為射出機構不同。所以本專題以3D列印機的運動控制及材料加熱系統為基礎,利用變導程螺桿的加壓射出機構及螺桿導軌鎖閉模機構來完成射出成形所需的各個機械動作。變導程螺桿做出材料的輸送及射出動作,加壓後可將空氣排出,進而取代了原本注塞式和一般螺桿式的加壓射出;再利用公模、母模、頂射板和母模固定板所形成的射出模系統,進行自動化。由於機台微小化,操作方式和現行3D列印機操作方式類似,所以可作為教學之教具使用,亦可由同學自行設計模具進行射出成形操作。也能針對不同的材料做為射出的成品。

有限水量放流之漩渦成因探討及模型建立

前期研究中我們發現靜置後的水經底部放流不會形成漩渦,若要產生漩渦需有效地擾動水體。於是我們在靜止水體中控制攪拌動力,探討影響漩渦形成的因素。我們發現雖然影響漩渦形成有許多因素,但這些因素指向一個關鍵,就是如何有效帶動核心區的水體;同時若攪拌範圍涵蓋整個核心區,漩渦會自然且快速產生,再加大攪拌範圍也屬多餘。因此,為了探討如何有效產生漩渦,我們計算出核心區的體積、液面起始高度至放流孔距離及漩渦形成效率的關係。 最後,我們建立了漩渦形成模型。除得知漩渦現象是各位置相鄰水流彼此作用及流速調整才得以產生外,也由實驗推知外圍水流依白努力原理而向內壓迫內圈水流,使流速向內偏向,最終呈現螺線形流線。

擇你所愛,愛你所擇-柏拉圖問題之研究探討

我們數學課學習到有關機率的課程時,老師再次的提到了經典的柏拉圖問題,我們對這個問題中的數學原理更感到好奇,經過文獻探討與一連串深入的研究、討論和證明後,我們找到原題目的解、此問題的延伸狀況和一般式的解。在此研究中,我們嚴謹地證明通式,使用程式模擬數據來驗證其可行性,並成功連結生活上的實際應用。正因為柏拉圖問題與現實生活有強烈的連結,具有趣味性和可探討性,我們才能解決更多有關選擇的問題,並將這些結果廣泛地應用於生活之中。

Google小姐是女僕

你曾經有過躺在床上,想睡覺了,去不想離開被窩關燈的經驗嗎? 恨不得有一個專屬於你的僕人幫你處理生活瑣事,卻無法負擔這龐大的開銷嗎? 常出現在科幻電影中的智慧秘書,提醒你記得開會,但並不是每個人都向東尼史塔克一樣有錢。 「網際網路」這個早在1990年就出現的偉大發明,帶動科技和通訊發展,慢慢地從軍用轉變為民生用途,讓平民也能享受資訊傳輸的方便,近年來的家電都可以連上網,不在家也能控制家電,這樣固然方便,但是要把家中所有的電器換掉,成本一定很高。 這個專題將會用簡單、便宜的設備控制傳統家電,加入遠端遙控的功能,讓傳統家庭也能搖身一變成為智慧家庭,並結合時下熱門的語音助手,讓使用者只要動動口就能控制家電。

Oh! Charming Environment And Nature of Kinmen’s Coast金門海岸資源之探討和環境教育主題桌遊製作

「民眾為主體」、「理解環境替代改造環境」是大多國家進行海岸環境保育的主軸,推估改善金門環境現狀的重點亦在於當地居民的投入,為提高民眾參與度,我們認為能從「環境教育」方面著手。本研究嘗試開發一套金門海岸環境教育桌遊,首先進行了文獻探討,深入了解金門海岸地景樣貌、生態資源和人文文化;其次設計問卷以調查金門學生對環境保育的概念和海岸的認知,從問卷結果發現,多數受試者對海岸的知識概念模糊;接著我們將金門海岸的資訊藉由兩個關鍵「卡牌內容」與「遊戲規則」融入大富翁桌遊方式,並針對設計成品進行前測、後測、延宕測驗、學習態度量表的實驗和分析,實驗結果顯示,此遊戲確實能有效提升金門學生對於金門海岸線方面的知識。

三乙氧基辛基矽烷與二氧化鈦反應之疏水性探討

本次實驗主要在於疏水塗層,透過在實驗室裡做出三乙氧基辛基矽烷與二氧化鈦反應生成的疏水塗料,將此疏水塗料沉積在清潔基板上,用不同的材質去沉積疏水塗料,比較不同材質的附著性,我們發現清潔基板要使用霧面玻璃,並且搭配重量百分比濃度約為11.3%的異丙醇溶液,或著將塗料塗到第三層,再搭配通風櫥抽乾,所顯現出的疏水效果會最明顯,接著探討疏水塗層的自清潔與應用在水泥與瓷磚上,再探討疏水塗層抑制黴菌生長。

豬事太平-茶樹萃取液對豬併欄之影響

豬隻進行併欄時會發生打鬥而導致嚴重之經濟損失。此研究之目的在探討茶樹萃取液對豬隻併欄打鬥之影響。研究結果顯示豬隻併欄前給予1%之茶樹萃取液可減少59.95%之打鬥。而1%茶樹萃取液及減光之合併處理組能減少71.78%之打鬥行為,其效果較Azaperone及減光合併處理組者佳;1%茶樹萃取液及Azaperone處理組則能減少83.4%之打鬥行為;另外,Azaperone、1%茶樹萃取液及減光合併處理組能減少90.54%之打鬥行為。 綜合結果顯示,茶樹萃取液可顯著減少豬隻併欄之打鬥行為,基於操作之方便性及經濟考量,建議豬隻於併欄前以1%茶樹萃取液與畜舍減光合併處理,可達到減少豬隻打鬥之最佳效果。

無電電鍍-熱浴浸泡法

為了提高鋼、鐵的防鏽能力,本研究採用氧化劑(亞硝酸鈉)促使鋼、鐵表面產生黑色膜狀物(四氧化三鐵),使內部的金屬不受外在的因素影響而有效的被保護,避免金屬表面產生氧化生鏽,以提升產品的功能性,及產品使用上的安全性。 本研究主要在於探討在無電的情況下,如何能夠快速地將金屬表面做防鏽處理,以有效的達到延遲氧化的時間,並且討論溫度及藥劑與水的比例對各種金屬的螺絲的無電電鍍之效果有何差異。 研究結果發現溫度的高低以及藥劑濃度對於反應結束後的產品所呈現出的差異及防鏽能力皆有所影響,其中發現最佳溫度為120℃左右,最佳濃度為[NaOH]=12.5M,[NaNO2]=0.43M。

應用網路爬蟲於社交軟體實現群眾互動平臺之研究

現今的大型活動,如校慶活動、新北耶誕城等,缺乏互動性與參與感,其中原因大多是群眾埋沒於手機的社交軟體所導致。而本研究將利用其便利與群眾互動特性,使用問卷抽查法探討大眾對於活動的觀點,應用網路爬蟲技術抓取貼文,設計一套能提高互動性的平臺,使用者只需在Instagram、Twitter等社交軟體中發布文章,系統會即時推播至活動中的大螢幕上,並且使用LineBot結合圖像辨識自動且快速審核貼文,另方面以後臺系統,方便活動單位常駐貼文輪播活動訊息、廣告與管理。綜上所述,本研究結果確實有效地提升活動互動性及樂趣,以時下流行的各種社交軟體,配合研究平台為各類大型活動量身打造,也能夠運用於政令宣導或文宣廣告等用途上,大幅提升活動的互動性與參與感。

千里送伯勞-紅尾伯勞的習性、掠食習慣和棲息

紅尾伯勞在台屬冬候鳥,來台至少有兩個亞種; 本實驗主要是記錄紅尾伯勞來臺過冬,在衛武營地區的分布、停留情況、滯留時間、覓食習性來做探討,透過定期走訪衛武營,實際到野外觀察,進而討論出紅尾伯勞偏好的棲息位置和選擇停留的物體以及經常捕食的獵物與環境的關聯性。