生活與應用科學科(二)科

本實驗主要是探討孑孓及植物在不同濃度的酸鹼性溶液下存活的情形。根據網路資料得知孑孓適合生存在中性偏鹼的水域環境，除了實驗求證之外，進階研究植物可否也適合生 存在中性偏鹼的水域環境下？以此推論在生活中若能利用一定濃度的水溶液，不僅可以消滅孑孓，又能讓植物頭好壯壯，生活中多了份期待，豈不快哉？ 此實驗從調查孑孓喜歡出現的地點及其所適應之水域的酸鹼值(ph值)及鹽度外，並以平常容易取得的食鹽、醋、糖、汽水、蘇打粉、肥皂粉來操作不同濃度的酸鹼溶液，分別調製不同濃度的酸鹼溶液為水域環境後，利用試管培養，觀察孑孓與植物在不同濃度的酸鹼溶液下存活與生長的情形？以此找出可以狙殺孑孓存活又不影響植物生長的最佳水域環境。

塑膠垃圾汙染日益嚴重，為了替環境盡一份心力，我們決定研究生質塑膠膜。使用玉米澱粉和明膠為基底製做生質膜，調整各項材料比例，再進行拉力、吸水能力等物理特性及燃燒、土壤掩埋分解測試。發現自製生質塑膠膜的張力能夠高於市售塑膠；燃燒後質量縮減率也可達100%；經土壤掩埋一週後即可完全分解。 我們依據自製生質塑膠膜各種特性考量，選出最佳比例：[0.5%甘油水溶液100mL+2g明膠+2g玉米澱粉+1.5mL醋]生質膜，將其製成餐具外包裝、塑膠背心袋、鉛筆袋、物品外包裝等日常盛裝非水性物品之塑膠袋，證實自製生質塑膠膜可以達到和市售塑膠一樣的包裝及承重效果，丟棄燃燒後可大幅減少灰燼剩餘質量；經土壤掩埋後亦可在自然環境下完全分解，達環保目的。

本研究自製排水模型與設計連通管的水位觀察法，來探討水槽排水速度的影響因素，結果發現排水速度的影響主因有三： 1.水漩渦：當水槽內的水排出時，水流穩定沒有旋轉、或者破壞水流旋轉使其不產生漩渦，會加速排水的速度 。 2.空氣：當水漩渦產生時會造成水槽上方的空氣往下流動，如果阻擋空氣的流動就可降低水漩渦的產生，提升排水的速度。 3.排水孔洞：排水孔洞越大，排水效果越好，但同時也更容易因為水的初始旋轉而產生水漩渦，降低排水的速度。 最後，利用水流阻擋板與空氣阻擋板來破壞水流旋轉，使其無法產生水漩渦，造成水管充滿水而產生虹吸現象，進而加速排水的速度。

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。

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。

木瓜種子外層的膠狀物質(假種皮或外種皮)中可能含有植物生長抑制物質，所以將此物質撥下配成溶液，希望此溶液能用來抑制雜草生長。我們以常見的鬼針草種子為測試對象，也使用了番茄的假種皮配成溶液，觀察並記錄下抑制種子萌發的最佳方式。以下是我們在這次實驗所發現的： 一、 當假種皮在抑制劑內的比例愈高，抑制效果愈好。 二、 番茄和木瓜配置抑制溶液，木瓜的抑制效果較好。 三、 青木瓜和熟木瓜配置抑制溶液，青木瓜的抑制效果較好。 四、不同植物的測試，如綠豆和鬼針草，抑制溶液有不同的效果，希望抑制溶液能不影響作物。 本基礎實驗期望可用於農地雜草的抑制，以天然的物質取代化學藥劑，讓丟棄的木瓜種子，廢物再利用。

三年級在校種菜時，假日無法到校澆水，導致植栽枯萎，所以我們想要製作自動供水器，提供植栽適當的水分。本研究改良市售品並依植栽的環境和土壤的濕度設計出第一代的自動供水器，再根據其構造研究供水的影響變因，得知(1)氣孔位置決定供水至水盤的水位高度、(2)出水管的口徑越細供水時間越長、(3)進氣管的口徑要比出水管口徑小才能順暢供水。因此自製第二代自動供水器以改善供水的穩定問題，將內部構造改為微型浮球閥，透過微型浮球閥的浮力和大氣壓力讓供水穩定。進而透過3D列印自製適當尺寸的微型浮球閥，節省空間並讓自動供水器能維持最低的固定水位，製作出第三代自動供水器，如此一來可同時提供多個植栽合適的水量，真是環保、省錢又省水。

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。

本研究藉由高分子水晶膠造花液的表面張力來沾附銅線形成膜面進行探究，目的在：1.找出影響最小能量成膜的原因；2.尋找合適的稀釋液；3.找出最佳的操作方法。 研究中選擇「面積」、「銅線粗細」、「夾角大小」、「支架數量」、「稀釋液」之變動變因來探討，透過觀察「沾取容易度」、「膜面厚度」與「抗穿刺強度」來探究水晶膠的最佳操作方式。 研究結果發現：1.「縮小線圈面積」、「選用較的銅線」、「增加支架數量」可獲得較厚(至少0.0049mm)且抗穿刺強度較佳(至少1.33級)的最小能量膜面。2.「乙酸乙脂」是較理想的稀釋液。3.為達成或克服水晶膠表面張力形成的最小表面積。4.本作品可應用至生活飾品及擺飾精品，並重複環保使用。

經媒體得知有人利用蘑菇菌絲體製作出防撞包裝材料，在台灣，菇類的產量大品種多，每年都產生大量的太空包農業廢棄物。因此，我們想透過研究協助解決問題，達到循環經濟的目的。研究結果顯示：不論是使用過的或是未使用過的秀珍菇和藍寶石菇太空包，所製作出的材料都有很好的防撞效果，若摻入30%的咖啡渣，耐撞力更好。拿我們製作的材料和市面上的保麗龍、瓦楞紙板與泡泡紙包裝材料相比，在耐撞性、防火性及熱絕緣性都有很好的效果，在潮濕的環境下容易發霉，代表易被微生物分解對環境友善。我們以燒杯作為實際物品測試，當燒杯以我們製作的材料包覆時，可耐50次以上銅球的撞擊，且從180公分高度落下也毫髮無傷，證明是很好的防撞包裝材料。