生活與應用科學科(二)科

暑假期間，看到漂流木無預警進港干擾漁民與旅客生活，於是激發我們想要實驗探究攔木網效果的因素 –「攔木網」幾項結論包括：第一、海流大小主要影響攔木網的潛流量、海浪大小主要影響攔木網的跨越量；第二、當漂流木密度比例越大，攔木網通過 的潛流量越多；漂流木密度比例越小，攔木網通過的跨越量越多；第三、提出兩種最佳組合模式『間距1.6cm(80cm)+裙部6cm(300cm)+乾舷高度0.4cm(20cm)』、『間距2.4cm(120cm)+裙部5cm(250cm)+乾舷高度0.35cm=17.5cm)』，可以發揮最高攔截效果；第四、研發複合式攔木網，網袋空間攔截率高達88.6%，使攔木網效能達到最高，並且專家及廠商確認可以執行；第五、攔木網架設位置選擇內港效果最好。最後，希望經由以上的研究，能提供有效的資訊給漁港或漁業署在申請製作攔木網的依據。

園遊會後發現零錢數量太多，難以在短時間內統計金額，所以製作硬幣分類裝置來解決這個問題。此裝置參考網路youtube影片，發現影片中並無說明硬幣軌道最佳角度、硬幣重量是否影響滑落狀況，以及除了瓦楞紙板外是否有其他材質能讓硬幣滑行更快，因此我們以影片中的裝置為雛形，從中改良細部結構並探討軌道角度對硬幣掉落的影響、硬幣重量對硬幣滑落的影響、以及瓦楞紙板、PP板及L夾塑膠片對硬幣滑行的影響。此裝置能正確分類硬幣，我們研究出此裝置硬幣軌道最佳角度為20度、硬幣掉落成功與否與其重量無關、使用L夾塑膠片硬幣滑落速度最快等結論。

記得三年級的時候，老師曾帶著大家一起種菜。咦！他的菜怎麼看起來垂頭喪氣的！沒有澆水嗎？沒有陽光照射嗎？沒有施肥嗎？還是天氣太冷了呢？唉~~怎麼種都種不好，種植物還真是麻煩啊！難道沒有方法讓種菜變得有趣又好玩嗎？ 同樣狀況在我的安親班也發生了，老師也跟我有相似的煩惱｢因為寒暑假的營隊時常得要離開教室一陣子，一些種植的花草就因此枯萎了！｣、｢因為時常忘記澆水，種植的花草也都死光了！｣這樣讓人不禁擔心起來，植物一定要用這種方式種植嗎？ 我心中充滿了疑問，就在此時，突然靈機一動，想到了一個好點子，於是拿起筆來開始著手畫設計圖，沒想到這個點子簡直是棒透了！因此，我們的主題就變成｢趣味舒壓─澆水系統｣了。

為什麼未食用完畢的冰淇淋再回冰，質地會變硬呢？先分析市售冰淇淋的主要原料，並探討主要原料中，何種成份是影響冰晶形成的主要原因？ 我們利用自製儀器分析市面上的冰淇淋回溫再結凍後的質地，制定出分析冰淇淋硬度與濃稠度的標準。結果發現，抑制冰晶產生的主要成份是糖、乳脂及空氣，且凝結核越多，越容易生成冰晶。結果發現動植物性混合的鮮奶油或是單醣、雙醣混合製作出的冰淇淋，抑制冰晶效果最好。將空氣拌入冰淇淋溶液則以2分鐘最好，這樣可以使冰淇淋體積最膨鬆，產生的冰淇淋冰晶最少。 最後將研究出來的最佳成份比例，自製鮮奶冰淇淋，並與市售冰淇淋做官能品評比較，證明此研究的冰淇淋配方，的確在復冰後擁有最佳口感。

作品延續2019台北市科展作品「逆風而上」，我們將橫流風扇改成垂直式，以3D列印設計機構本體，並組合塑膠齒輪做成纜車，自製類低速風洞，提高風速避免亂流，完成實驗；作品經四次改善，具備以下功能： 1. 可以順、逆風行走，各方向吹來的風均可以利用 2. 纜車可以控制正反向行走 3. 空車無負載時可高速行走，以節省時間 4. 低速行走時，扭力增加，可負載重量 5. 具煞車和減速功能 6. 在纜車停用且有風的情況下，可發電並儲存所產生的電能，以備無風狀況下使用，更貼近生活。 作品測試：分別以自製類風洞測試，與不同坡度實驗，施予不同方向強、弱風等實驗，結果顯示：纜車扇葉轉數與行走速度均有一致規律。荷重實驗：本體重234.7g，在坡度10°可以荷重1,900g，速度達0.28cm/s。

運動時穿著的吸濕排汗衣能讓身體保持乾爽，引起了我們想要了解這種布料的秘密。我們利用水的毛細現象和蒸發現象的原理驗證布料纖維的吸濕排汗的效果。異型斷面的纖維布料，垂直吸水效果好，讓我們想到製做吸水磚的構想。 我們購買了市面上強調吸水能力強的抹布兩款，做了靜置吸水力、模擬擦拭的動態吸水力、脫水力以及排水力的比較實驗。 我們發現吸水磚在這些方面並不是每一項都最好，在脫水力及排水力表現相對突出。因此若能配合「好神拖」，將能使好神拖如虎添翼。

本研究以脫殼紅藜之萃取，試驗抗氧化力、自製儀器檢測抗氧化物成分、以RGB比色法及自製產品並驗證，成果如下： 一、 試樣會抑制酶的活性，鋼絲絨不生鏽。ORP檢測具抗氧化力。 二、 自製光度計之檢量線，其 R square 為 0.9437，是方便檢測工具。 三、 試樣有抗紫外線能力，抗氧化物的含量高達9.5864mg。 發現：微波超過50度C、定溫70度C烘烤5分鐘、放置冰箱超過3天，或用果汁機攪拌，損失抗氧化力。經皮在2小時內吸收，豬皮厚0.3公分穿透性高。在波長400~450nm吸光值高，具多種抗氧化物質。 四、 自製生化產品最佳萃取條件：溶劑為水、超音波震盪。經皮測試:具有美白、保濕及穿透性。

本研究經由製作果皮酵素的過程與洗淨力實驗，試著找出兼具成本低廉、洗淨力優、香氣怡人等優點的果皮酵素，有以下發現： 一、攻略一、二： 1.改用糖蜜、黃糖及白糖亦能成功製作果皮酵素，效果不比黑糖粉差，且能降低成本，尤以糖蜜為佳。 2.果皮成本：西施柚〈柳丁〈鳳梨〈混合〈檸檬〈橘子〈紅龍果 3.糖類成本：糖蜜〈白糖〈黃糖〈黑糖粉 二、攻略三、四： 1.兼具成本低廉、洗淨力優、香氣怡人三項優點的水果前三名：鳳梨、柳丁、西施柚 2.洗淨力前三名：柳丁、鳳梨、檸檬 3.香味前三名：鳳梨、檸檬、橘子 三、攻略五： 果皮酵素製作，柑橘類水果以柳丁果皮製作的酵素洗淨力最佳，在校園清潔磨石子地板、清除水皂垢或廁所環境維持，效果良好，值得推廣。

本研究藉由生活中對「倒牛奶漏出」情形感到好奇，開啟了研究，並設計實驗針對不同變因進行探究。藉由觀察、實測，發現圓弧狀瓶口的瓶子容易產生回漏狀況；當瓶裝液體量較多時，傾倒角度較小就會開始流出來，也容易回漏；而越濃稠的液體，在剛超過「起始角度」時，較容易從瓶口旁出現回漏。 另外，我們也發現，小孩子要倒出大容量瓶裝液體時，因操作不易，容易使液體回漏。於是我們透過實驗、討論，設計出使液體不回漏的環狀套環，並結合自製「傾倒輔助架」，協助解決生活中遭遇的問題。 最後提出傾倒牛奶較佳的方法：(1)透過瓶口凸邊設計，改善傾倒牛奶時回漏情況。(2)使用設計製作的「傾倒輔助架」，便可適用在1800-2000ml的中大型罐裝瓶，倒牛奶就變輕鬆了。

疫情導致醫療口罩需求與丟棄暴增，讓石化塑膠污染日趨嚴重。我們從自製聚乳酸PLA環保口罩過程中，發現新創減塑、友善地球元素可能性。首先改裝棉花糖機、自製鑿孔鐵罐頭加上5克重PLA粒子加熱抽短纖維﹔篩選幾種加熱器具實驗後，用離子夾模擬熱黏合法的「熱軋」模式成功將短纖維→不織布﹔以自製PLA不織布當口罩本體，搭配鈕扣型耳掛(布縫橡皮筋)兼具舒適、牢靠度與可重複再使用。與國家隊口罩實驗比較，發現外層撥水性與內層透氣性都較佳。 為了讓口罩「國家隊」晉升為「地球環保隊」，本研究以日常生活用簡單工具自製口罩、檢測並規劃符合PLA特性的全分解制度，減少塑料泛濫對於地球的負擔。期望達到「口罩保護人類、人類愛護地球」的雙贏境界。