生活與應用科學科(二)科

本研究主要探討「影響C型快扣包覆力的因素」，希望能開發CP值佳及可應用於生活上的產品；我們花費二年在創造力課進行研究，第一年先開發C字扣的創意點並申請專利，第二年針對最佳條件進行研發。測量包覆力方法是「將容器放入C型快扣，陸續放置重物，測量5次可承受重物不滑動時的重量」；我們三D繪圖列印出各條件實品共77種，第一階段改變基本結構條件得知，影響包覆力效果為減少內徑 >增加厚度 >增加高度 >增加弧長 >增加密度。第二階段改變變化結構條件得知，影響包覆力及CP值效果為加止滑墊 > 增加3支條 > 對照組 > 孔洞數2 > 改為ABS材質。 針對物品重量不同也開發不同掛置方式的C型快扣，有磁吸式、ㄇ型掛勾式及吸盤式可應用於生活中。

從六上自然課本中我們可以知道霧氣的形成與溫度、水氣息息相關，然而霧氣附著不止對於生活造成不便甚至困擾外，有時更有可能因未即時除霧，而影響行車安全實在是不得不慎重其事。因此我們設計了幾個實驗，試圖利用往日苗栗重點栽種的無患子和檸檬香茅等天然農產品製作出有效的防霧產品。 首先找出霧氣形成的原因，因為天然霧氣的形成範圍太廣且不易掌控所有變因，於是我們透過實驗一、二、三，找出生活中適合觀察的霧氣物品後。借由實驗四、五、六、七找出有效的除霧方法和防霧物質及防霧時效。最後實驗八將有效的防霧溶液變成較為方便攜帶和使用的防霧拭紙，實驗結果，不僅有效防止霧氣附著，也發現無患子有其他的不同用途。

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。

本研究是探討植物排他作用(Allelopathic effect)，將文獻紀載具有排他性的三類植物，萃取銀合歡、芭樂樹及綠竹等葉子中的葉萃取液，以三種不同的濃度，浸泡在待測植物種子或是周邊土壤，觀察其壓抑其他植物種子萌發或是生長抑制現象。其次探討這三類植物每個部位萃取液體之排他作用之成效。 最後探討當植物體經乾燥處理後，排他作用的比例會差多少。實驗並呈現三種植物對自身種子、同胞植物的相剋排他能力(自毒)。經由本次的實驗觀察，萃取銀合歡、芭樂樹及綠竹等葉子中的萃取液來代替部分化學農藥或是除草劑使用，這樣可以減少環境的毒害，達到環境保育效果。

藍染活動令人驚奇，但如何染的好？光評肉眼沒有客觀標準。本研究用ImageJ軟體進行顏色分析，利用量測染布色相值H、飽和度值S，能有效分析染色效果。並藉此找出快速建藍最佳比例配方：以0.4 g染布為例，將1.1 g泥藍溶解在pH=13的10 mL鹼性溶液中，加入0.7 g保險粉建藍所得染液，其染後顏色與傳統染液相比，飽和度提升120% (34%→75%)，且時間效率增為3倍(30分鐘→10分鐘)。 我們設計「夾鏈袋藍染法」不須大量染液，也不怕髒汙，染布效率高且效果好，達到減量減廢的環保趨勢。更研發「藍染筆」，能在紙上體驗藍染有趣變色現象。我們更將實驗結果應用在氧化還原課程中，讓同學一節課就染出漂亮的藍染作品，具體結合文化和科學，更在傳統中注入一股環保潮流新契機。

將回收來的咖啡渣烘乾後加入適當的賦形劑壓製成小花盆，過程主要在探討以不同的賦形劑及不同的粉渣比例壓製成咖啡渣小花盆，透過撞擊、土埋分解等實驗來測試咖啡渣小花盆，找出最理想的賦形劑及粉渣比例。 實驗結果以各種賦形劑中筋麵粉(7：3)組和中筋麵粉(6：4)組及高筋麵粉(7：3)組所製成的咖啡渣花盆綜合比較性較佳。進一步測試當咖啡渣花盆埋在土中時土壤的PH值變化，發現土壤PH變化不大，維持在弱鹼性。最後進行小菜苗種植實驗，發現菜苗皆能順利成長，無不良影響。2個月後，最終觀察到含有咖啡渣的菜苗成長高度為64cm，而未加入咖啡渣的菜苗高度為57cm。相互比較，加入咖啡渣後，菜苗的成長比率增加11％。

肺炎疫情肆虐全球，學校因應疫情進行各項清潔工作，於是我們想研究哪種清潔方式的效果最好。本實驗以ImageJ作為影像分析軟體，接著設計洗手方式、清潔劑種類、洗手乳質量、洗手液濃度及其放置多天後實驗，最後將常見清潔液用於環境上等六個變因來探討抗菌效果。研究結果顯示洗手方式為「濕、搓、沖、捧、擦」，其中乙方式無特別限制「搓」的動作，有較佳抗菌效果；以酒精洗手抗菌效果為佳；洗手乳質量以1.8公克為佳；純洗手乳為最佳清潔濃度；放置25天後以D組濃度(洗手乳：水=1：2)的抗菌效果為佳；在環境清潔實驗上，不論清潔液種類皆具有抗菌效果，其中以酒精為最佳。

本實驗廢物利用，首次取用天然廢棄的酒粕蛋白萃取液，以蛋白質兩特性：起泡、遇重金屬變性，作為泡沫分離法的起泡劑與吸附劑，本組實驗貢獻： 一、酒粕蛋白萃取液可以做為泡沫浮選使用。 二、自製泡沫浮選器並逐步改善浮選器功能：1. 增加溫度控制功能 2. 增加循環功能 3. 增加泡沫移除功能4. 取泡分析更為容易。 三、以致冷晶片自製恆溫控制組水浴循環槽，完成不同溫度下酒粕蛋白的吸附力實驗。 四、自創排氣集水法，能準確測得非水溶性氣體收集的體積。 五、酒粕蛋白不只利用於重金屬離子浮選，還可作為鋰電池粉末分離回收、染劑及工廠廢液清除之用。 六、酒粕蛋白環保零汙染，能賦予廢棄物新用途，為廢水處理及綠色環保生活貢獻一份心力。

近來咖啡樹大增，造成在咖啡豆完成生活史的咖啡果小蠹迅速擴散，使用化學藥劑也難以防治。閱讀文獻發現白殭菌可以抑制咖啡果小蠹，因此我們採集帶白菌的咖啡豆進行培育，並透過前置實驗，找出使咖啡果小蠹早期死亡的蟲生真菌。經過菌種鑑定，此蟲生真菌是國外研究提高雌蟲生殖力的茄鐮刀菌。為了進一步了解此菌對咖啡果小蠹的影響，我們設計益生菌及抑生菌實驗。研究結果顯示噴灑4.39*106孢子液可在第3天達到半致死率；4.39*105孢子液可在10天內達到100%死亡效果；將噴灑4.39*106孢子液的咖啡果小蠹放入咖啡豆10天，可達22%長菌率，其殺蟲效果不亞於市售白殭菌，對咖啡樹上的疣胸琉璃蟻無致命影響。未來可將此菌與白殭菌共同運用於咖啡園中，達到生物農藥防治效果。

植物染料敏化光電池是藉由太陽光來激發植物色素中的電子，以引發一連串的光反應而產生電流，其在環保與經濟上的應用，遠遠超過現今普遍使用的太陽能電池。本研究分成兩大部分，第一部份，以一般光電池的製造方式，從蔬菜色素、電解質溶液、色光的種類及濃度等變因找尋最佳的發電條件；第二部分，為改良光電池，我們嘗試固化碳粉、二氧化鈦，並利用洋菜粉將蔬菜色素與電解質溶液果凍化，來改進光電池攜帶不便的缺點。我們更製造出光電池的反應載體，以提升電壓的穩定輸出。研究結果證明，在強酸溶液與藍光照射下，光電池可產生最大的電壓；且改良式光電池在穩定供電及組合串聯兩方面產生不錯的效果。