生活與應用科學科(二)科

寵物產業發展蓬勃，其中以犬貓為大宗，隨之而來的就是養寵物產生的垃圾處理問題，目前動物毛多被回收使用作為保暖衣物又或成為清潔海洋油汙汙染的工具，然而多數的動物毛仍被社會視為垃圾，因此有別於一般紙張由植物纖維來製作，本實驗將透過動物纖維來造紙，探討動物纖維造紙的可能性。本實驗針對不同比例的狗毛再生紙做吸水、吸油、保溫、書寫、耐摺度測試，找出較佳製作狗毛再生紙的比例；接著分類狗毛顏色，運用最佳比例製作彩色狗毛紙，探討狗毛紙張使用多樣性。最後發現狗毛紙張不易書寫，卻耐摺、保溫、吸油，動物纖維親水性較植物纖維差，故狗毛再生紙有很大的潛力可以作為書皮、包裝紙、保溫紙、吸油芳香等其他用途紙張。

1821年，德國物理學家Thomas Seebeck發現，當Seebeck用銅線和鉍線在兩端連接形成一個迴路，在其兩端產生電壓電路。如果兩個連結處保持在不同的溫度下形成電路，則熱能轉化為電能。也從自動攪拌杯商品引發想法並分析其優缺點來設計研究。其實驗結果可歸納如下： 1.致冷片型號TEC1-12706價格便宜也較易溫差發電產生。 2.馬達以微型空心杯能在弱電壓啟動產生高轉速。 3.散熱裝置以面積大且伏貼致冷片有效延長發電效能。 4.攪拌子較短且有補償環裝置較能運轉。 使用步驟：易熱傳導容器盛裝高溫80℃以上熱水量或低溫10℃以下冰水量，放入攪拌子於容器中，靜置致冷片上，再放入溶質(如：牛奶粉、即溶咖啡等)。

細懸浮微粒對健康的傷害眾所周知，各種形形色色的空氣清淨機應運而生，其中一般家庭用的空氣清淨機以濾網式過濾為最大宗，不管是單層濾網還是複合材質濾網，普遍都存在濾網過濾效能不佳的問題，本研究透過對各種空氣污染防制設備的研究，研發出一套新型的空氣清淨裝置，透過這套設備能夠有效的提高濾網使用效能，並對各種細懸浮微粒更有效的攔截。同時我們對這套設備進行優化讓它能夠進行遠端遙控與監測，更加方便使用者進行空氣品質管理。

上美術課時繪畫有許多缺點例如乾燥時間不易控制、要長久保存需要加保護油，放置地點要控制溫濕度等。我們的實驗想要製作可以簡單長期保存的顏料，首先尋找高分子聚合物酚醛樹酯當基底，加入穩定的亞麻仁油以及異丙醇當溶劑、再添加色料，最後加入可以均勻混合溶液的乙酸異戊酯來製作成顏料，此顏料黏性適中能畫在各式材料，例如畫紙、玻璃板等上面，且具有塑膠特性，如果沒有被太陽光長期直接照射，不容易分解、退色、發黴、不被蟲咬、不會發黃、變色或裂開。可以取代油畫與壓克力顏料。此外可以精簡油畫器材，方便攜帶，減少運送的重量與體積，可以解決油畫從中世紀以來的長久問題，為美術材料一大突破。

本實驗利用自製分光光度計來進行日常生食大腸桿菌之檢測，我們透過自製儀器所感測出的電壓值，與市售3M試片進行對照，已建立檢驗流程與標準，在自製儀器吸光值0.3~0.7區間，能有效推得生食中大腸桿菌可能之含量，且與衛服部食藥署檢驗大腸桿菌的方法相比，檢測速度大幅提升，等待時間從24~48小時縮短至20分鐘。本儀器的未來發展性是期望透過快速且準確檢驗微生物的原理，推廣到飲水機水質檢測以及洗碗機洗淨效能檢測等。

透過紡織品形成空氣層，達到減緩人體熱能散失是禦寒保暖的策略之一。市售發熱衣為本校學童內搭衣主流，以聚酯纖維、聚丙烯腈、嫘縈及彈性纖維為主材質。其中以聚酯纖維為主要材質的發熱衣較容易達到比純棉內衣更好的保暖效果。在流汗及微風(蒲福風級表)的情境中，發熱衣蓄熱保暖的效果均劣於純棉內衣。而市售發熱衣所標榜發熱技術，其效果甚微。穿著發熱衣時仍需配合當日天氣與活動搭配防風或排汗衣物，才能達到保暖蓄熱的最佳效果。

本研究來自新聞報導：男生站立使用馬桶排尿會造成七千多滴尿滴噴濺，引發我們對此現象影響因素的好奇。研究設計以模擬真實排尿行為的噴水裝置，由紙張盛接噴濺液滴，測量噴濺液滴的重量。研究過程以不噴水的對照實驗模式，去除紙張自然吸收或蒸發水分的實驗誤差，接著針對尿液位置、水位高度、尿液流速、排尿高度、馬桶壁傾角、水面添加物等因素進行實驗，探討最少尿滴噴濺的站立排尿方式。研究結果發現選擇中央（水中）的尿液位置較佳，尿液流速無明顯影響，成人排尿高度較高會使噴濺量變大；而在水面添加一層泡泡或清潔慕斯，或將馬桶設計為垂直壁面，配合較低的水位高度，能讓尿滴噴濺大幅減少，可供衛浴業者設計馬桶參考。

魚鱗是很好的食材，製作成魚鱗凍費時費工，只好丟棄；我們想透過科學探究，找出省時省力的方法製作營養價值高的魚鱗凍。實驗前製作SOP，可降低操作誤差，提高實驗的再現性；實驗後針對結果及問題討論並提出對策，由結果可知探究方法是正向且有效率的。 本探究分成三大部分，第一部分是找出壓力鍋熬煮的最佳條件、魚鱗研磨時間及魚鱗與水的比例。第二部分是自製和市售魚鱗凍的差異比較，結果顯示自製的數據均優於市售(密度增加1.2%、固含量增加188.8%、熬煮時間節省62.5%、抗氧化力提升17.9%)。第三部分是比較不同花青素水果的抗氧化力，再以抗氧化力較佳的水果製作成花青素魚鱗凍。最後由紅色火龍果魚鱗凍勝出，也就是我們的研究主題「魚」「龍」共舞。

金門居民根深蒂固「拜越多、燒越多、保佑越多」的風俗習慣，導致金紙灰滿天飛，嚴重汙染，我們無法改變居民陋習，加上金門材料出問題人心惶惶，因此結合兩大問題，邁向「清淨家園」。 實驗發現，以金紙灰分別替代砂和水泥，製成「會呼吸的智慧多孔創新材料」，不同替代率有不同的功能，替代5%砂和20%水泥以內，符合結構強度210kgf/cm2抗壓強度的需求；替代35%、40％水泥及35%砂作為「會呼吸的智慧多孔創新材料」的效果最佳。並實作校園生態池和洗手檯、開設diy課程推廣自製文創小物。 「會呼吸的智慧多孔創新材料」可應用於建築物外殼節能材料、室內牆板與裝修材料、綠化植生生態材料，綠色環保材料，已獲水泥預拌廠同意推廣，有賴官方納入施工規範。

從遮雨棚吸熱引發靈感，將太陽的光與熱分開來發電，讓太陽能板不因高溫降低發電並並延長使用壽命，然後再將分離後的電並聯使用，便是光熱分離複合發電構想，過程發現太陽光的熱分離後，會使發電量降低，可利用提高熱電轉換方式： 1.選擇紅外線IR塗料來提高透光與吸熱率 2.利用傳導、對流、輻射原理提高熱電轉換效果 3.提高致冷晶片發電關鍵在於增加吸熱與散熱端的溫差 最後利用所學，改裝環保水冷式設計，除加速散熱增加溫差以提高致冷晶片發電外，冷卻後的水也能當熱水再利用。測試後發現：照射時間越久，光電轉換電力依舊可維持發電效果，而熱電轉換則會越來越好，甚至有機會彌補因吸熱降低透光率所減少的光電轉換電量。