工程學科(二)科

臺灣隸屬地震頻繁的地區，隨著台灣對建物造型與結構安全的意識提升，為能達到居住安全與舒適的功能，目前建物與文物保存已著重於結構中加設隔震系統以達到減震，因此國震研究中心投入相當成本進行耐震試驗，因此我們想透過本專題去探討此不同區面上滾球之消能效益。 本研究目的係利用機械加工與3D列印進行縮尺建物之耐震試驗，並透過不同變因的實驗組模擬不同地震波下與固定支承的對照組於位移、軸力與加速度上進行比較？並討論他們在實驗後各方面的特性差異並做比較。 藉由結果數據，以隔震盤半徑、建築物載重、地震波週期三點進行討論出隔震試驗之可行性，本研究隔震器於中週期、共振週期、載重2屬半徑20公分皆具有理想的減震效果。

使用茭白筍（學名：Zizania latifolia）葉之農產廢棄物取代木材製做紙漿，採用硫酸鹽法製漿，化學製漿主要方法是把纖維素纖維藉由脫除木質素反應釋出而分散之，而本研究就是探討脫除木質素的反應動力學與反應最適時間之研究。以過量反應物添加法來求出脫除木質素的反應級數，並以不同反應溫度，求得反應活化能，與測定卡巴價來求得最適反應時間，以利了解茭白筍葉紙漿漂白難易及單位時間反應去除木質素之程度。本研究特色於利用造紙業界對卡巴價(Kappa number)之定義取代複雜的木質素定量，同時並以作圖法找出反應級數的合理設定，闡明過量反應物添加法的實作方式，並計算出最適蒸解時間，幫助欲以非木材或茭白筍葉漿之工廠製程改良與反應器設計。

梯子是使用在具有高度作業的工具，在不同作業方式下，衍生出不同的梯子。梯子雖方便，但在梯子收合後，無其他的用途，師傅在中午休息時沒有更好的休息環境，師傅在休息上工時，以疲憊的身體以及心情來工作，對師傅的身心造成引響，進而影響到了施工品質。施工品質是非常重要的，要是因為這些問題影響到施工中建築物，那可是得不償失。為了使師傅能有更好的休息環境，一個能夠提供師傅施工時的方便以及休息時的放鬆工具就製作出來椅師傅最常用的梯子設計成可供休息坐、臥的床，讓師傅可以在工作之餘休憩使用。

在本實驗中，我們找出最佳生長二氧化鈦奈米管的電壓與電流，經退火後產生降解效果最佳的銳鈦礦相。利用陽極處理法在不同參數下找到生成二氧化鈦奈米管最佳降解條件，結果顯示，我們降解亞甲基藍在60 min內已超過50％，甚至在90 min 可達近100％，而我們所使用的鈦切片只有30 x 30 mm2大小，這表示，如果製作更大的鈦片，或是放入數量更多的鈦片，降解的效果更佳。實驗過後更自行組裝一台能夠有效降解的儀器。我們處理過程有三大優點：(1)製作二氧化鈦奈米管只在常溫下利用電壓供電，且不需要許多試劑或是複雜的過程，符合綠色環保。(2)降解過程十分快速有效，只要在紫外線照射下，即可以降解。(3)屬於固態表面催化，操作簡單易回收且重覆使用性高。

本研究將校園中丟棄的短粉筆及粉筆灰回收再利用，以調配出具環保理念的萬用黏土。實驗將粉筆灰與聚異丁烯以不同的混合比例，可製備出具多樣性黏度與固化的萬用黏土，結果發現粉筆灰與聚異丁烯為1：3的混合比例下，有最佳黏度與固化的特性，並進一步探討粉筆灰的去色、粉筆灰的顆粒大小、黏土的染色以及環境濕度對黏性的影響，最後將環保萬用黏土與市售萬用黏土進行黏性比較。結果顯示粒徑大小40 mesh 以上的粉筆灰，在不添加染料和環境濕度60%以上時，具有最佳表現，故經本研究開發環保萬用黏土，具備良好性能表現，並具有資源再利用及環境保護生活化的概念。

為了能快速且低成本地檢測工業廢水中有毒重金屬離子，本研究合成出修飾半胱胺酸的奈米金，成功地偵測出金屬離子且有好的偵測極限，特別是一些較毒的重金屬離子（Cu2+、Cr3+、Hg2+）靈敏度甚至可達2μM；此外，再搭配EDTA-4Na、K2C2O4、C2H8N2這些含有胺基和羧基的添加劑，因添加劑能夠增強或減弱奈米金顆粒的聚集，於是我們藉由比色陣列的方式，觀察它們的聚集、變色情形，可以肉眼辨識出十種不同的金屬離子（Cu2+、Co2+、Fe3+、Cr3+、Ni2+、Ag+、Zn2+、Al3+、Pb2+、Hg2+），是非常迅速、簡便的偵測方式，期望能對環境污染的災害防治有所貢獻。

本研究設計相機-顯微鏡-玻璃座平行銅片電場裝置，拍攝鹽類液滴在高電壓電場中的結晶現象。先設定對照組，讓晶體成長趨向單顆且高透明的條件為：低蒸發速率、過濾、無施加電場與低溫LED光源。並應用蒸發速率差異，發現鹽晶的變速成長現象。蒸發快形成階梯螺旋紋。蒸發慢紋路消失，形成全透明晶體。之後轉放在高電壓電場下發現：晶體形狀改變（傾斜、變形或斷裂），透光度變差。晶體新生邊緣，有條狀紋出現，但晶體成長速率變化不大。這證實鹽晶析出會因些微外在變化，而影響溶液中離子堆疊，在晶體表面出現變形、斷裂或不規則紋路。這種對外在環境有著高度反應的現象，正可以用來研究外界高壓電場如何對物質產生影響。

本實驗針對苦茶油、苦茶粕進行研究分析，開發三種不同的化妝清潔用品，結果顯示，卸妝油對REVLON眼線筆的卸妝效果顯著地高於其他各種化妝品，五次就可以達到完全清潔的效果。本研究開發的卸妝油對各種口紅的卸妝效果(5次)顯著地高於L’OREAL。本研究開發的卸妝油對L'OREAL，ZA，KATE眉筆的卸妝效果顯著地高於MAYBELLINE，1028的十次。受試者手上的皮膚含水率，在塗抹保濕霜前的平均34.6%，都顯著的提高到塗抹後的平均含水率40.8%(p<0.05)，受試者在卸妝油，肥皂和保濕霜的各項官能品評結果，滿意度都在七成以上。肥皂和保濕霜對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌效果均達高度抑菌效果，減少痘痘的產生。未來可以進一步進行實際使用評估，為在地農產品創造更好的經濟效益。

全球暖化造成氣溫逐年升高，又造成熱島效應使內外溫度差不多，夏天時熱到受不了，冬天又不像冬天，長時間都需要開冷氣，這樣一來治根不治本，反而造成了更嚴重的地球暖化，再來就是牆壁使用年限快到期就會開始剝落，這些外牆不但不美觀，掉落的碎屑還有可能造成砸傷的意外，所以，我們決定拿這些要丟棄的棉花，二度利用，達到循環經濟成效，探討其隔熱及黏著力效果。

本研究以三種膽固醇型液晶為主體，摻混不同比例的5CB，具有以下優點：在15〜40℃內顏色穩定、溫寬大，有效反射藍光，阻擋紫、紅外線。統整下列五點結論： 一、 溫度區間內，液晶(3)及液晶(5)有穩定三原色變化：薄膜厚度為0.058mm，面積1cm2。 二、 單一色系溫寬最大的組別：液晶1藍、液晶5綠、液晶8紅。 三、 可見光最高兩根吸收峰值(455nm、藍；555nm、黃綠)：液晶5最佳。 四、 摻混5CB後反射強度：液晶3藍、液晶1綠、液晶3紅。吸收度最佳：液晶1、5藍、液晶1綠、液晶5紅。 五、 降低紫外線指數最佳組別：液晶3(未加5CB)，最佳顏色：藍＞綠≒紅。紫外線吸收最佳比例(組別：液晶X) ：吸光值0.896。紅外線吸收最佳比例(組別：液晶Y) ：吸收率42%。