生活與應用科學科(二)科

學校附近有煉油廠的大煙囪，隨風飄來的PM2.5是健康隱憂，所以我們自製主動抽氣式綠牆，以了解室內栽種綠色植物是否有助於改善教室空氣品質。研究後得到的重點有： 一、利用滯塵力佳的五種室內植物及廢棄課桌，自製主動抽氣式綠牆，既環保又能美化教室。 二、相較於密閉空間的PM2.5自然沉降，在主動抽氣式綠牆中放置非洲菫、嫣紅蔓、波士頓腎蕨時，能更快降低教室中的PM2.5濃度。 三、加快風速能讓主動抽氣式綠牆中的波士頓腎蕨有較好的吸附PM2.5效果，提高光照和使用霧化器加溼葉面的影響則不顯著。 四、在主動抽氣式綠牆中放置波士頓腎蕨，在4小時，風速2.8m/s，光照1840Lux，並使用霧化器適時加溼葉面的條件下，跟緊閉門窗後讓PM2.5自然沉降相比，PM2.5下降率可增加32%。

透明木材是什麼?透明木材是一種嶄新的未來性材料，兼具木材和玻璃的優點，材質輕盈、機械性佳、耐熱且不易被破壞，具有高透光、能阻隔紫外線及高光學霧性等。透明木材的製作可用1 mm飛機木放入去木質素液加熱6小時再經過水洗、漂白、以95%酒精清除木質素、填充環氧樹脂，在真空環境中靜置成形。實驗中發現以1M氫氧化鈉加0.8M亞硫酸鈉組成的去木質素鹼液製成的透明木材透光度最好，可達65%。在應用上，將透明木材放在太陽能光電板前，僅比玻璃減少5%的電壓，顯示透明木材可阻止光線卻不會減低太陽能光電板的發電能力。實驗也發現，透明木材的導熱能力和木片、玻璃相當。以透明木材製作光霧百葉窗，能濾除44%光線，提升23%室內均勻度，值得更深入研究。

本報告研究加速結冰的容器與分析結冰、解冰過程，盼以高效能結冰容器進行海水純化，幫助解決水資源缺乏。依實驗結果提出建議：1.海水前處理:(1)溫度50℃到60℃時製冰效率最高。(2)海水稀釋至濃度1%，結冰速率最快，但涉及解冰實驗後發現，濃度高低(2%-5%)對海水鹽分影響不大。2.結冰容器設計部分:(1) 容器中段與底部是最佳溫差的接觸區。(2) 細長狀容器設計為佳-上方80%絕熱區，下方20%面積為吸熱區。(3)在容器中添加與開口面積比例25%之金屬凝結棒更能幫助海水傳導與對流。(4)採用上述設計的結冰容器，其結冰效能比不設計(對照組)高出6.72倍。3.解冰部分:(1)解冰範圍對水質鹽分無影響。(2)解冰時間越末段的水質鹽分越低，時間末段80%-100%的水鹽分可作為家庭生水使用。

本研究擬以自製降雨系統及依真實比例縮小的溝渠模型及各類水溝蓋改善本校校門口淹水問題，水溝、陰井的製作皆盡可能模擬真實情境。我們經由尋求專業水利技師的諮詢後，決定了三項影響疏洪效果的變因進行實驗。研究結果發現不同種類的水溝蓋集水效果不同、水溝洩水坡度和校內排水溝連接聯外排溝的樣式與角度則會影響排水效果，本研究針對學校實際問題提供階段式具體的建議方案，並公開發表研究結果，有助於改善淹水問題。

音樂可以陶冶性情但是購買樂器費用不低，自製樂器時要注意振動的薄膜和共鳴腔體積影響聲音的產生，氣體移動距離會影響駐波的波長導致音調變化、樂器的出氣孔大小會影響薄膜振動持續時間，出氣管深入共鳴腔的距離會影響共鳴腔內氣體振動的持續性，自製的吹笛利用開孔的距離和按孔的指法位置來調節共鳴腔的出氣量比例，就可吹奏出常見低音薩克斯風相同音階的基音，若是利用電腦聲音分析程式則發現二者組成聲音的三要素結果是有差異的，尤其是泛音差異更大，但是一般人的聽覺是不太容易分辨的。

為解決教室拉窗簾而變昏暗的問題。我們運用透明吸管製作管簾，透過煙霧、光照及共鳴音量測試，尋找最有效隔音、隔熱及透光的管簾設計。實驗結果：1.管徑越小，對流越快。2.管簾太長，對流會變慢，最佳管長是120cm。3.受熱位置越低對流越快。4.吸管材質吸熱量太大時，會造成室內溫度升高，須增設屋內地板進氣孔及室內屋頂管簾排氣孔，促進室內排熱。5.入射角0度時管簾噪音隔絕效果最好，但吸管會產生共振。6.建議吸管內塗上深色油漆或貼布簾，可提高吸管上下溫差又可吸震。7.管簾連接處及裝設位置都需加橡膠等彈性材料介面，降低管簾對噪音的共振現象。未來可應用在改良玻璃帷幕大樓成為「透光通風降噪」的環保綠建築。

連續數年食安事件，讓台灣民眾憂心忡忡。本作品設計一個有效、快速又低廉的檢測方式，希望成為國人在食安問題上把關的小尖兵。本作品利用抗氧化劑還原能力，將四氯金酸中的+3金離子還原為零價金奈米粒子後，再探討還原劑用量對奈米金溶液顏色變化情況之影響程度，並以分光光譜儀對其吸收光譜圖形進行探討，驗證其穩定性。 最後，本實驗檢測日常生活用品、餐具，讓其所含鈉鹽離子無所遁形，更冀望本實驗的成功模式，讓致力於為國人食安把關的相關單位更有信心建立國人食安的終極防護網。本研究近程目標為合成奈米金粒子，找到適當鈉鹽濃度溶液檢測模式，遠程目標則是發展更方便、快速、便宜的檢驗方式，進而成為國人食安把關的一道重要防線。

連江縣受地域性之交通及物資限制，在自然環境上維持了豐富的生態，其中植物更不乏具有地區特殊性的馬祖珍稀植物。本研究透過科學與生活結合，以夏日涼品－果凍為發想起點，結合在地植物萃取出的天然色素，製作天然健康且具在地特色之產品。 研究發現在地紫色系植物適合用於製作天然色素的色彩變化，本次以數項不同色系的花瓣及葉片進行實驗及對照，研究結果顯示在地紫色系植物用於製作天然色素之效果顯著，且在不同酸鹼值下能有明顯的呈色變化。 實驗結果應用於果凍製作，利用在地植物萃取汁液在不同酸鹼溶液之呈色變化情形，作為天然果凍色素之使用，在不同酸鹼程度下就能產生多層次色彩變化，兼具觀賞性及多變性，天然萃取更能兼顧健康。

106學年度開學時校園一偶有個巨大的變化，耆老告訴我們木竹混搭建的傳統家屋許多部落耆老建築智慧藏在其中，我們利用過去三至六年級自然與生活科技所學的課程內容，對家屋的材料與建構方式進行研究，其研究結論分述如下： 一、觀察本鄉所產的竹子(桂竹)與他鄉竹子(桂竹)表徵並無明顯差異。 二、本鄉所產的竹子似具有較佳的載重能力，且其可彎曲能力也較佳。 三、竹子採收後放置長時間後會有硬而脆的情形發生，後續應用上須特別注意。 四、使用抱合法工法具有較佳的防止雨水滲入及隔熱和保暖的能力，片狀法工法次之，而石板工法和鐵皮工法則較差。 五、布農族家屋經最新設計演化，我們建構達到隔熱、保暖和省水設計的初步家屋模型。

本研究首先探究臺中市綠川的整治效果，我們到綠川實地檢測，也蒐集河川水質的資訊發現：河川汙染指數RPI的4個項目中，[生化需氧量]及[氨氮]最能直接反應生活汙水，而綠川在整治施工前後的確有明顯的下降；並透過檢測綠川礫間淨水廠發現：汙水在進廠前後的[氨氮]數值能有明顯的下降，可見礫間淨水系統是整治功臣。我們開始在校園建立小型礫間淨水系統發現：石頭越小且空氣量越多，越能快速地去除汙水中的[氨]。最後，我們在校園內設計[智慧監控校園礫間淨水系統]，利用唾手可得的石頭、幫浦、水缸及水管建置[校園礫間淨水系統]，並透過WEBDIUNO進行監控。