生活與應用科學科(二)科

本研究主要是利用農業廢棄物-稻殼，浸泡在檸檬酸或飽和石灰水後，所得酸或鹼液再加入明膠溶液中，可有效提升防水性。實驗結果發現：在4.0%的明膠溶液20公克中，加入甘油0.5mL、酒精1.5mL，再加入浸泡稻殼粉 3小時後的20%檸檬酸液2.0mL，所得最佳配方作為噴劑，噴灑在濾紙上並用培養皿盛裝，放在冷氣房中晾乾， 可讓水滴開始滲透的時間延長，接觸角加大，防水效果明顯提升。 最佳配方噴劑噴在水果上，可有效延長水果的保鮮期；噴在日本水彩紙上，其堅韌度、耐熱溫度皆可提升， 製成各式防水紙容器，經一天後滲水率、滲油率明顯下降。驗證本作品是具有用量省、方便用、成本低的可食性噴劑塗料，期待能取代市面上的塑膠淋膜，還給地球一個乾淨的環境。

如果一醒來，就有一顆熱呼呼的太陽蛋在盤子中等你，多幸福啊！於是懒得早起的我們想自製自動煎蛋機。首先我們先研究太陽蛋的美味祕訣是220度煎5分鐘，接著再分析人工煎蛋的動作，以人因工程的概念，參考魯布•戈德堡機械結構原理，藉著懸吊繩機構，將煎蛋區分為九大步驟。分別為1倒油動作、2止油動作、3敲蛋動作、4倒蛋液動作，5回收鋁箔滑梯動作，6滑板鏟蛋動作，7槓桿盛蛋離鍋動作，8平移蛋後斜板入盤動作、9撒胡椒動作。且利用熟悉的骨牌驅動機構完成此連續且自動化之機構，最後藉著滑輪機構而能手動回收落下的骨牌，且利用定位點機構，將骨牌放置在定位處，使整體煎蛋機機械能重複下一循環動作，確實達成生活應用之實質功效。

根據自然課本「聲音與樂器」單元，自製一台跨越三個八度的古箏，透過控制琴弦的張力，驗證「弦愈粗、愈長、張力愈小，其音調愈低；弦愈細、愈短、張力愈大，其音調愈高」及八度音之間振動頻率為1:2的規律；以Audacity分析波形及頻譜圖，比對雁柱、音色、調音方式間的關係。歸納10位音樂專家對音色佳的定義，以音準、響度及波形為音色指標，改良第一製尼龍弦箏，再製第二製榫接尼龍弦箏及第三製榫接鋼弦箏，比對三者經不同時間及彈奏次數的偏離音準幅度；以分貝計測無音箱、有開口音箱、無開口音箱的響度差異；觀察不同製作方式、音箱形式及弦的材質之波形，依響度能量削弱時間及聲音延長時間，比較其變化與市售古箏的差異，找出自製古箏的最佳條件。

本作品探討如何利用粉筆灰、蛋殼等環保材料做出實用且吸水性佳的杯墊。實驗成份具有小孔隙，正好迎合水無孔不入的特性，然而各式材質之間的比例分配，卻大大影響成果。我們發現各式材質之間呈現微妙的合作關係：材料比例懸殊者，都無法有最佳效果，粉筆灰與蛋殼之間如此(比例5:5最佳)，為了加強杯墊硬度加入水泥、石膏亦是如此，石膏比粉筆灰蛋殼5：5最佳。即使是蛋殼粒徑大小也以200目為界，超過200目則表現力下降。在功能優化方面，厚度越厚者雖不易碎裂，但有易打翻的危險，因此建議厚度為1-2公分。增加防滑墊及泡棉底座皆有效提升杯墊防滑及防摔能力，反觀木板效果較差。經研究不僅證明環保杯墊的吸水成效，更具多元應用的發展潛力。

本研究探討富含膠原蛋白的魚鱗，藉由嘗試各種電器及配合熬煮時間長短，萃取出最佳濃度之魚鱗萃取液，並找出最佳成膜配方為魚鱗萃取液20 g、5 %TG酵素水溶液0.8 mL、甘油 1 mL、乙醇 1.5 mL，以冰箱冷藏方式製作出魚鱗薄膜，接著以自製儀器測量魚鱗薄膜之透水性、穿刺強度、彈性、水溶溫度、膠熔溫度等物理性質，再將製作出的魚鱗薄膜包覆胡椒乾粉及油料醬包，以熱壓來密封包裝膜封口，封膜效果好不會溢出，放入熱水中 2 分鐘內皆可完全溶解，攪拌後調味料分布平均，是很適合當作泡麵調味包的包裝材料，故將魚鱗廢棄物再利用，製作的薄膜不但能食用，亦能取代塑膠，預期可達到「低污染、省資源、無廢棄」等減量減廢之環保理念。

有天我們在雜誌上看到曾侯乙編鐘出土的消息，報導中說這個鐘除震驚了中國，更受世界矚目，這讓引起了我們對這個鐘好奇，除了讚嘆古人的智慧與技術外，要如何將繁雜的青銅編鐘鑄造技術，簡化應用在日常生活中，做成實用又能演奏的樂器，讓編鐘不再遙不可及，就成了我們要進行這個研究的主要目的。本研究中，除請老師帶領我們如何依據周禮考工記中所述編鐘的各部位比例來製作筆筒筒身，利用等比級數法來理解合調性音高的音頻，並透過對編鐘樂器的理解，期待在實驗的過程中找製作出陶製雙音筆筒編鐘樂器的模式。

為了消耗地震時帶給建築物的巨大能量、並提升結構物抗震能力 ，解決地震帶來的困擾，因此我們探討建築物的共振現象、與裝設阻尼器及配置方式對減震效能之影響。本研究利用加速規-Palert、加速度測量APP-AccelView 、與振動平台等工具，量測自製之建築結構模型的受震反應與分析其共振現象，再加裝消能型阻尼器，並找出最有效之阻尼器配置方式。 本研究發現：(1) 振動平台的實測震度(gal)較理論值大，推測應是振動平台之滑軌平整度不完美所造成；(2)使用針筒作為消能型阻尼器安裝於樓層之間，減震效果顯著，而平均分布在結構立面的配置方式優於集中安排在低樓層，集中安排在高樓層者效果最差。因此，本研究建議採平均分布方式，可達最佳耐震效果。

為了研究植物移印染或槌染的染色結果，我們選擇植物的花瓣和葉子所得到的實驗結果如下：(一) 植物移印染花瓣的染色效果比葉子好。(二)布的濕潤度會影響花瓣在移印染上的染色結果。(三) 移印染或槌染都適合先將布媒染，呈現的染色結果較好。(四)移印染和槌染在胚布、雪紡紗、棉麻的染色結果，以豆漿當媒染劑的效果最好。(五)不同的花瓣在小蘇打水當媒染劑下，染色結果會變色或顏色不見(六)移印染或槌染產生的廢水少，對生態環境的永續發展比傳統的藍染好，也比較不會浪費水資源。

本研究自製電解質電子標籤，結合物聯網(IoT)溫溼度及RFID傳感設備，以食品包裝內溼度與導電量變化及無線射頻辨識技術，進行食品最佳賞味期的判別。研究發現：食鹽電解質溶液導電佳，一般濾紙載體導電效果優，廚房紙巾載體電流傳導時間短，皆可作為電解質載體。電解質濃度越高，溶液或載體的導電量越高。電解質電子標籤受潮時間越長，水分越高，導電量越高，受潮一段時間後可以干擾RFID傳感器運作。廚房紙巾RFID智慧標籤干擾速度優於一般濾紙，保鮮盒包裝優於夾鏈袋包裝。導電量在明顯的受潮反應後逐漸平緩，一般濾紙RFID智慧標籤高於廚房紙巾，大尺寸包裝高於小尺寸包裝。運用自製之RFID智慧標籤及撰寫商品結帳程式可以守護食品賞味期，保障消費者權益。

本研究探討咖啡豆及葉的萃取液抑制胰脂酶分解三酸甘油脂，實驗操縱變因分別為綠原酸與咖啡因濃度、咖啡豆烘焙程度、咖啡葉萃取液浸泡時間及製葉方式。實驗中將胰脂酶水溶液分別置入一系列樣本中，並加入三酸甘油脂，探討胰脂酶於不同作用環境中之活性大小，並進一步探討不同變因在其中之影響程度。實驗結果顯示，咖啡因、綠原酸皆會抑制胰脂酶活性，其中以咖啡因的抑制效果較明顯，綠原酸的抑制效果只在較高濃度時才會展現。咖啡豆的烘焙時間以6分鐘綠咖啡及18～25分鐘淺中深焙，對胰脂酶活性抑制效果明顯，推測與咖啡因濃度有關。另外以微生物發酵製得的咖啡葉萃取液對胰脂酶有顯著促進效果，但以揉捻方式製得的咖啡葉能有效抑制胰脂酶分解。