生活與應用科學科(二)科

目前在我們社區中有農家使用傳統做法製作麥芽糖，其容易製作且材料單純，可將食物轉換形式延長保存期限。藉由學校的特色課程，在五年級上學期會學到傳統的麥芽糖製作方式，五年級下學期自然防鏽與食品保存單元中，有學習食物的保存和化學變化。因此透過科展的機會，探討麥芽糖糖化的原因，藉此找出最佳的製作方式，增加傳統麥芽糖的生產速度並節省成本，以及面對現代人喜歡低糖不黏牙的喜好，做出符合現代人口味的麥芽糖，為社區的產業做出貢獻。實驗結果發現使用澳洲產的小麥草，水耕栽培3天，並且在常溫環境以小麥草與蒸熟蓬萊米1:2混合，靜置3小時以上，即可完成省時間及原料，且低糖、黏性較低的麥芽糖，這樣才會好吃不黏牙。

電磁攪拌器於生活中的運用越來越多，如奶泡機、攪拌杯。網路有分享利用各種回收資源製作的視頻，模仿製作卻發現不能運轉，使我們決定要解開電磁攪拌器穩定運轉的秘密。本研究先模仿網路視頻製作2部攪拌器，找出影響穩定運轉的變因有：馬達性能、旋轉磁鐵的大小與排列、轉盤與攪拌子的距離、攪拌子大小及形狀等。自己設計攪拌器驗證實驗結果。研究發現：增加轉盤的重量提高負載，可以降低馬達的加速度及轉速，搭配厚度5毫米、直徑2或3公分的磁鐵NS並排相吸，形成長度4到6公分長的磁鐵轉盤，再調整旋轉盤上磁鐵與攪拌子的距離，可使2.5公分長的各式商用攪拌子非常穩定的旋轉。利用回收電腦硬碟製作電磁攪拌器，既環保又能化腐朽為神奇。

目的：利用重力原理改變太陽能板傾斜角度進行動態追日，以提高產電效率。 實驗設計：本研究以節約與廢物利用為主要考量。利用槓桿原理，找出太陽能板最佳的槓桿支撐位置，測試在不同角度所需的重量；室內模擬測量出台北夏至與冬至10-14時太陽仰角的照度和電壓值；以水做為重力控制改變太陽能板角度，並配合三段排水的方式來校正中午時段的些微角度偏移。以統計方法驗證實驗組與對照組的差異。 結果：戶外實測結果顯示照度值(12pm, 1053 vs. 993)與電壓值(平均值，42.94 vs. 40.78)，再計算相關係數(0.9285 vs. 0.8997)，發現追日組均優於固定組。 結論：本追日系統創新地以重力調整不同時間太陽能板的傾斜角度，並能使太陽能板自動回復至初始位置，此裝置能成功有效提升太陽能發電效率。

行道樹開花後的大量落果，造成騎士生命的威脅。因此，我們希望能使用迅速又有效的方式來清除落果，減少因落果而導致不幸的事件發生。 我們先了解落果對車子行進的影響，於是討論想要製作一個能結合腳踏車、清除落果的掃除機。本實驗探討掃除器對清掃數量的作用、動力對推進器的影響、網子對清掃數量的影響，最後製作『霹靂mouse』，並且改進它的缺點。改良後的『霹靂mouse』，清除落果的成功率提高，對騎士安全有很大的幫助。 我們改良「霹靂mouse」在教室裡移動，清除地上垃圾，加強環境的整潔，並且運用「霹靂mouse」來清除粉筆塵灰，防止空氣高含塵量進而影響我們的健康，除塵效果都能大大提升。

清掃校園時發現乾枯葉片中有許多不同形狀及不同顏色的斑點，閱讀相關文獻後，發現它們是微生物，可以分解落葉，為了更進一步了解這些微生物的作用，我自製搖晃培養儀、恆溫培養箱、LB培養液 (基)、馬鈴薯培養液 (基)，以培養多樣菌種。經過一連串純化培養後，共篩選出10個菌種，進行纖維素分解及落葉分解實驗。研究結果顯示由馬鈴薯培養基篩選出來的2號菌、3號菌及4號菌可以將纖維素分解成澱粉或葡萄糖；在落葉堆肥實驗中，2號菌及4號菌皆能有效進行落葉分解，其中2號菌對印度橡膠葉的分解效果遠優於市售菌。送生技公司檢驗後，確認2號菌為Rhizopus oryzae(米根黴菌)，它不但是釀酒幫手，更是落葉分解高手。

日常生活所使用的洗手台、馬桶、浴缸等衛浴設備，為了阻隔下水道臭氣及防止小昆蟲進入室內，其排水通道上常設置一段彎折之存水彎，以儲水方式形成水封。本研究以洗手台之存水彎的幾何設計為主題，提出不同於傳統S型存水彎之新型O型存水彎幾何設計，並比較兩者在『水封儲水量』、『相對能量損失百分率』及『水流自淨能力』等效標的優劣。 經本研究顯示，O型存水彎之幾何設計，其『水封儲水量』明顯優於傳統S型存水彎，而在『相對能量損失百分率』及『水流自淨能力』兩項效標的表現上，兩者並無明顯的差距，基於存水彎需有足量的水封儲水量，才能有更高的防臭及防蟲實用性。故本研究自行設計之新型O型存水彎，其整體效標表現，優於傳統的S型存水彎。

針對現行石材養護業界以「物理性研磨」工法施工，耗時且不易取得高光澤之窘況，以「化學機械研磨法」為改善的策略，發展適合花崗石高光澤拋光用之拋光粉，研究過程： 1. 自石材文獻、石材養護藥劑資料安全表等資料，找出可能成份因子，分別進行研究及實驗。 2.自十一個可能成份因子撷取七個要因(factor)成分。 3.經由實驗找出最佳的花崗石物化性拋光組合配方。 本配方經實地驗證印度黑花崗石（富含SiO270%以上）拋光，拋出90度以上光澤所耗費時間僅為傳統工法的1/12，加施做晶化劑1分鐘內即可將光澤達到100度上下，施作平臺由上噸機臺可減輕至數十斤之手執研磨機。

2020年受新冠狀肺炎疫情影響，許多店家改用一次性紙容器，用完即丟，與環境保護背道而馳。因此，我們將廢棄的咖啡渣與回收紙結合，製作可重複使用的「咖啡渣紙容器」，並將用過的紙容器再次利用，作為可自行降解在土壤裡的環保花盆，甚至延伸應用到餐墊、紡織品、防撞墊、透水磚…等產品。 本研究將咖啡渣紙團以一體成型方式塑型，過程中添加糯米膠強化塑型的穩定度，並在紙容器外層刷上蜂蠟，結果發現咖啡渣紙容器在塑型、防水、耐溫、強韌、耐酸鹼與滿意度調查各方面表現均佳且穩定。 本研究之咖啡渣紙容器不僅可取代一次性紙容器，更可重複使用，甚至用後埋入土壤，有助於菜苗生長，有效達到「藍色經濟」之零廢棄、零排放的環保理念。

塑膠微粒汙染全球海洋，鹽為生命之母得之於大海，塑膠微粒是否混入食鹽，被吃下肚呢？ 本研究旨在檢驗食鹽中的塑膠微粒，探討其差異原因及清除機制。改裝學校螢光顯微鏡，用尼羅紅將塑膠染色進行觀察。檢驗22種食鹽發現，每克食鹽平均含0.8個塑膠微粒。依來源以海鹽含塑膠微粒最多，表示海洋汙染嚴重，其次是湖鹽，岩鹽最少。國產的食鹽汙染相似，但低於國外。依製鹽方式，電析法能過濾雜質，較日曬法乾淨。日曬的海鹽則以瓦盤法較土盤法乾淨；上層鹽之花較下層鹽塑膠微粒高出7倍。依生產及包裝，以玻璃包裝且粗顆粒不研磨最乾淨。 本研究以密度分辨塑膠種類，並設計塑膠清除機達77%清除率，未來可應用在鹽場。問卷顯示消費者變得重視食鹽汙染問題。

比較了市售不同材質的砧板耐用程度，發現木材砧板會因為較易吸水而比其它材質的砧板更易發霉、變形、膨脹斷裂，為了改善這些問題，我們進行了木材改質的實驗，化學改質方面使用聚乙二醇（PEG）來填充細胞腔，降低細胞腔內可容納水分子的空間，進而減少因含水率高引起木材變形、發霉、劈裂等劣化情形；物理改質則利用熱壓縮的方式，提高木材的密度，增強表面的密緻度且減少細胞的空洞，亦有減少含水率的效果。希望藉由使用安全、安心、無毒的方法將木材效能提高，讓改良後的木材在使用上更加便利與耐用，也不需擔心像塑膠有毒性和環保的問題，成為製作木食器用品的最佳首選，亦可提高台灣中小徑木製材使用率的提升與國產材的應用拓展。