工程學科(二)科

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%。

研究中發現LED燈泡可以激發另一顆LED燈泡發出電壓的神奇現象，我們兩兩的實驗記錄後，發現相同單色LED可以彼此互照產生電壓，但是電壓值卻沒有較次一級波長的LED所照的高，而短波長的單色LED無法被長波長的LED照出電壓。另外也發現部份短波長的LED燈泡無法激發長波長的LED燈泡，白熾燈泡能使所有的LED燈泡產生電壓。最後我們以光譜儀對LED量測光譜，發現白光LED藍光強度最強，實驗中也發現白光LED不能對紫光LED照出電壓，這現象與白熾燈泡有所差異。白光LED只能被藍紫光與白光LED照出電壓，而且輸出的電壓較其他同色LED互照的值要小。

以浸泡提取法萃取出黑芝麻中的黑色素，並用高斯計測量其與氧化鐵(三氧化二鐵)混合物的磁場變化，以了解黑色素還原氧化鐵成為磁鐵礦(四氧化三鐵)的能力。結果發現，黑色素溶液還原氧化鐵粉末的最佳反應濃度為33%，而在氧化鐵粉末及芝麻黑色素溶液重量比為1:5的比例時，有最大的磁場變化平均值。 將氧化鐵、鐵、銅、鋁片在浸泡於黑色素溶液後，與相同環境條件下未浸泡在黑色素溶液的金屬做比較，測定各金屬在兩個禮拜後的失重率，結果發現浸泡黑色素的鐵與銅金屬，其失重率小於對照組，而氧化鐵及鋁金屬經浸泡黑色素的失重率則大於對照組，推測芝麻黑色素對於鐵、銅金屬可能具有延緩氧化的能力，而對於氧化鐵及鋁金屬效果不明顯。

本研究動機為舊有的鋁製水準尺尺夾，過於笨重、攜帶不便、未與水準尺貼合、架設不易等問題，容易產生誤差，便加以改良。以精簡的設計概念，配合3D列印技術，製出「單面、雙面、全方位」等三種水準尺夾，此尺夾為一體成形，操作簡易、攜帶便利，配合SOP操作流程，可提升作業效率。 本水準尺夾可自行3D列印製作，作品不經由工廠電鍍生產，不會排放廢水和毒物ＰＭ2.5，友善環境。由實測數據得知水準尺夾誤差值較鋁製尺夾小，且素材便宜易得可自行製作，提升經濟效益。

咖啡是全球第二大貿易商品，僅次於石油；在台灣除了基隆未種植生產咖啡之外，其餘各縣市的山區都可見到咖啡樹的蹤影[註1]，沖泡完的咖啡渣殘留量非常龐大。本專題以廢棄咖啡渣添加於聚乳酸(PLA)材料製成PLA咖啡渣複合材料及製造PLA咖啡渣3D列印拉條的可行性。 實驗結果顯示，利用咖啡渣之多孔結構及咖啡油脂，製備PLA∕咖啡渣複合材料，可以製成厚度3mm試片杯墊成品，但欲製成厚度1mm的飛盤模型卻失敗；製成PLA咖啡渣3D列印拉條時，只有PLA+1%咖啡渣複合材料3D拉條能順利製作成杯墊產品，實驗說明PLA∕咖啡渣複合材料應用於3D列印材料是可行性，有別於市面上PLA加入咖啡香精製造的3D列印材料，可以將廢棄咖啡渣再利用，具有環保教育意義。

對於一般的染敏電池發電功率不高的特性，我們試著加入電極片以提高電池的發電效率。而後來便以將電極染敏電池製作過程簡化且具可撓的功能在努力，後來以立可白取代了昂貴的二氧化鈦負極層、以印表機碳粉和鉛筆石墨來取代原正極處理。以紗布和護貝膜解決了原先電解液存放不易的問題，也順便達成具有了可撓式的特性。因為有護貝膜的封裝使電池的續航力大大提升，至二十天依然有電功率的產生，所以簡易可撓式染敏電池是可行的。

本作品比較不同類型顯示器（傳統投影機、LED投影機、雷射投影機及電腦螢幕等）的顯色效果差異。最初使用光柵、分光稜鏡、雷射筆等實驗來確定投影機的原理，接著透過色票統一標準，使用光譜儀將結果數據化，再進一步將VGA線的三原色（紅綠藍，以下用RGB代表）傳輸端子剪除，共有六種組合(去R、去G、去B，留R、留B、留G)，對比不同投影機之間的實驗結果，並配合其他顯示器實驗來驗證我們的構想。 實驗發現雷射投影機的綠光是由紅光變頻而來。此外，數據顯示雷射投影機的演色性，相對其他類型投影機來的低，對比後確認是光譜與太陽黑體輻射不同所導致。同時，我們還量測各種不同的顯示器，或是對照各種壽命之機器，試著分析出其中的物理結果。

本研究利用壓電材料─鋯鈦酸鉛來模擬並找出最佳的發電條件。當施予壓電片應力時，會由於形變而產生電極化的現象，進而產生電。 實驗中首先探討低落高度與液體種類對壓電片因形變產生電壓之影響，經數據顯示，當液體落下產生的表面積越大時，所產生的電壓越大。在滴定液體時發現數據的標準差很大，改用螺旋測微器測量(固定施力位置與大小)後，得到施力位置的不同也會影響電壓大小的結果。 我們試著研究出能夠改變下壓頻率的裝置，檢測連續給予應力能否使壓電材質產生的電有加成的效果，再利用數種不同方法實驗後得到結果，於實驗五中，發現馬達轉速在52 rev/s及54 rev/s時產生的電最多，表示在此頻率時，下壓頻率與壓電材料伸縮的頻率相同。

本研究比較市面上各種常見的窗型設計，並融合智慧家居的概念，提出智能下懸窗改良設計，能自動偵測室內環境光線，調整室內的採光面積，且能自動控制改良懸窗的展開角度，讓室內隨時保持光亮，及感測室內與室外的細懸浮微粒(PM2.5)的多寡，預期改善居家環境的生活品質並降低室內空氣中PM2.5的細微粒子，使居家環境更為健康。另外，針對機構部分，我們改良了下懸窗防雨性差、上懸窗通風不良及懸窗因未裝設紗窗而防蚊效果差之問題。 首先製作試驗箱，依比例(1:8縮尺模型)模擬建築物室內進行升溫試驗，為了比較改良式懸窗戶與市面上常見窗之散熱速率，本研究進行基礎升溫試驗，光源依不同的照射時間，分析改良式懸窗與他窗之散熱曲線，來瞭解室內溫度的散熱情形。

本研究比較各類抑制白華之方法，並在實驗中調整之配比，探討這類變因對於抑制白華之影響，實驗出抑制效果最佳之試驗組別，確實改善磚牆產生白華之問題，另針對磚品級及水灰比，探討出其因子是否與白華生成有直接關係，在實驗中我們砌出三磚七皮的磚牆並置入四種抑制白華之方法，分別為：純水泥砂漿、低鹼水泥、黑糖水及撥水劑。