生活與應用科學科(二)科

車子行經水泥路面或地面減速帶，常因強烈振動而帶來極不舒服的顛簸感。我們將「非牛頓流體」及「水泥沙漿」以不同比例調製出“另類粉漿”，製成具有抗震效果的減速帶和腳踏車道，以解決行路難平的困擾。 首先，我們找出非牛頓流體特性明顯、且表現穩定的濃度3:2玉米粉漿，和水泥沙漿以八種比例調配，除以彈力球施測；並將粉漿製成減速帶，以可調速動力車探究粉漿之振動表現；甚至自製300公分長的粉漿腳踏車道，進行實車測試，證實調配比例「5:1的混合粉漿」抗震表現優於水泥沙漿約2倍以上。若能將此另類粉漿應用到防撞條、運動遊樂場地的防撞墊、工廠機器的防震墊、步道的透水磚等，不僅提昇生活品質，更能減少對水泥的依賴及汙染。

紡織印染行業是工業污水排放大戶，此類污水的特點是有機物濃度高、組分複雜、色度深且多變等，屬難處理工業廢水之一，排入自然水體中將降低水中溶解氧濃度，阻礙光合作用和水體自淨，危害生態環境。因此，印染廢水必須經過生物化學處理以降低生物需氧量(BOD5)及生化需氧量(COD)含量，但活性污泥等常規生物處理工藝對於印染廢水中有機物的降解收效甚微，通常在生物處理後搭配化學處理工藝以達到深度淨化的目的。在各類三級化學水處理方法中，本研究以新式Fenton法為基礎(屬高級氧化水處理技術)，因其水力停留時間短、去除效率高，成為處理紡染廢水的主流。

本研究目標是同時利用太陽的光和熱，製作可發電同時淡化海水的機器。 我們利用菲涅耳透鏡聚集陽光增加發電量，根據實驗數據製作出聚光發電方塊，可以增加發電量29%，而且還解決太陽能板串聯的問題製作出聚光發電組。 接著要增加海水蒸發量，所以設計了吸水紙圓柱增加表面積，結果能提高淡水產量69%，我們也用實驗數據設計了導流板和淡水收集管。 再來我們在整台機器外圍裝了反光鏡，用實驗數據設計了反光鏡的大小和使用方式，不但發電量增加30%，海水溫度也更高。 最後我們用整套機器進行測試，三天產生275.35g的淡水，拿來泡綠豆結果100%可以發芽生長；發的電也能用來加速產生淡水，裝置能成功運作，真的是太棒了！

有一天晚上看到電視「女兵日記」，其中最讓我驚訝的是女兵的「匍匐前進」，也就是在地面爬行，雙手和雙腳都呈現八字，交互爬行。剛好學校的「園遊會」，也有一個活動，很像「蛙人前進」，只要轉動操縱桿的左右扭動，就可以控制「小蛙人」的匍匐前進，真有趣。 我們從設計製作「小蛙人匍匐前進」的玩具中，發現小蛙人的前進是靠著穿過吸管的繩子和管子間一來一往的阻力，使小蛙人前進，而且會朝向「八」字的尖端前進。如果把試驗器材變大，就可以應用在日常生活中的搬運物品及輸送物品。利用繩索、塑膠管及木板，就可以製作簡易輸送物品的器材，由樓下的人操作，使物資安全的送上去。

外送平台崛起，已經成為近幾年，在餐飲業新興的商業性模式。2019年底兩大外送平台FoodPanda及UberEats相繼進駐台東，但因台東與眾不同、較為特殊的市場特性，平台、商家及消費者必須在這樣新的共享經濟模式下，建立怎樣的合作與消費關係，是我們關心的話題，由於外送平台的便利性，讓我們也關注外送平台在台東是否可以長期穩定經營。 本研究我們從消費者、餐飲業者以及外送員三方面來了解外送平台，目前在台東發展的現況探究調查，我們利用消費者問卷、餐飲業者及外送員的半結構式訪談，再利用質性的研究方法，進行資料分析，形成研究主張，並嘗試用創新抵制理論來用以解釋研究的結果。

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。

日常使用的「一次性」硬筆（原子筆、中性筆、簽字筆）能再生嗎？近十年全國中小學科展缺乏此主題之研究，小組躍躍欲試。 本實驗利用回充、再生的方式來製作再生筆。檢測筆性能不只有人工檢測，小組更研發機械手臂進行書寫測試。本實驗將筆再生分為： 回充筆：將市售中性筆、油性筆，回充水性墨而成。經過機械書寫、與手寫測試（斷水、飛白、穿透性、方向性、複寫性、乾燥性、攜帶性、儲墨量、複印性、以及人工書寫），發現回充筆的書寫效能與回充前無分軒輊，成功延長筆之壽命。 再生筆：我們可利用隨手可得的塑膠材料來製作環保再生筆：湯匙筆、吸管筆、纖維筆與螺絲筆，經由測試亦能達到相當之書寫效能。

公廁裡的垃圾桶常有衛生紙滿出來，甚至掉到地上很不衛生，其實稍微擠壓一下就好了，但一般人都覺得噁心而不會這麼做，且在COVID-19疫情期間，如何避免接觸是重要的課題，因此我們想設計一款能夠解決這個問題的垃圾桶。 垃圾壓的愈密實垃圾桶就可以裝愈多，依此，我們改造回收飲料杯，並設計出彈簧伸縮壓縮垃圾桶。實驗發現垃圾桶要頂天立地夠穩夠重，壓縮裝置才會自動擠壓垃圾。經多次改造，這款壓縮垃圾桶，在每次關上蓋子時壓縮裝置會擠壓垃圾，並且隨著垃圾頂到時，壓縮裝置會慢慢縮回增加垃圾桶容量，且清理垃圾後，壓縮裝置會自動恢復。與未改造的原始垃圾桶比較，可多裝155%的衛生紙糰，這款壓縮垃圾桶將可解決公廁髒亂現象。

植物不僅花草、葉子可以染，連老樹上的鬚、砍下樹幹上的皮、種子與果實等都可以染！ 我們發現，白布去漿、濃染，植物經煮染及上色時間越久染色效果越佳；前媒染比後媒染的顯色效果為佳；先加媒染劑再加染材染色，最後再用媒染劑定色的效果則最佳。 除了以App辨色可以輕易的辨別布料的RGB值外，我們以不到15元的光敏電阻，在麵包板上串接不到1元的180Ω電阻及回收的手機變壓器插頭連接省電的3w超亮光LED燈為光源，成功的製造出第三代吸光儀，其感光電壓線性趨勢線的R2值可達0.99，選植物染液稀釋後配製不同濃度做出的檢量線辨色R2值也達0.9以上，可以定量染後的廢液濃度，回收再利用。

本研究從古早漿糊開始，想找出不需加熱、製作方便的天然黏著劑；以常用的影印紙製作環保吸管。為增加紙吸管的耐用性，從常見的食品增稠劑中尋找合適的防水材料，發現海藻酸鈉紙吸管效能最好。但實際吸飲不同水溫的開水時，結果不如預期-約使用5分鐘即喪失功能。 目前市售環保吸管以咖啡渣或甘蔗渣添加PLA壓密膠結成型，我們以海藻酸鈉溶液和氯化鈣溶液交聯後形成的膠體乾燥製成海藻酸鈉吸管，添加咖啡渣或甘蔗渣為骨材增加吸管強度，分別以正向晶球法和反向晶球法找出製作吸管的最佳條件，每支吸管的成本分別大約是3.4元和3.8元。不僅能自然分解也不會汙染環境；且使用完後以清水稍加沖洗，吸乾多餘水分，自然風乾後還可重複使用。