生活與應用科學科(二)科

本研究採集三種絲狀藻，包含鞘藻(Oedogonium sp.)、剛毛藻(Cladophora sp.)、和黑孢藻(Pithophora sp.)，利用這三種絲狀藻來製作藻紙，採用的製作程序是『採集原料→曬乾(或不曬乾)→漂白(或不漂白)→加熱(或不加熱)→打碎(不同時間)→抄紙→取出壓乾』的各種變化，製作了超過119張的藻紙，並和市售的影印紙比較外觀、重量、厚度、透光度、吸水性、吸油性、抗張力性、耐折性等性質，認為藻紙的品質不會比一般的手工紙不好，如果可以針對製作原料和製作程序多作試驗探討，一定可以做出品質非常好的手工紙張。利用絲狀藻為原料來製作紙張，除了減少樹木的砍伐，而且因為製作的過程不需要為了溶解木質素而使用鹼液，可以降低對環境的影響，是值得推廣的一種造紙原料。

至今未有一款完全可食用又不對人體造成危害的口紅，本研究嘗試尋找生活中易取得的食材製成可食用、天然的口紅。首先參考並比較網路的做法進行改良，將其中化學色粉改為食用級天然色粉，發現天然色粉須使用隔水加熱法進行配製，因天然色粉由植物乾燥脫水研磨而成，其中所含天然色素的化學性質各不相同，本研究嘗試添加適量天然乳化劑使自製口紅更均勻顯色。此外進一步測試自製口紅品質，測試項目包括溫度、硬度、防水、沾杯及持久度等，並使用ImageJ程式進行口紅有效顯色比例及口紅均勻度量化分析，總結各項測試得出最顯色、不色衰、且不脫妝的口紅配方為：椰子油4克、維生素E0.4克、蜂蠟2.1克、天然乳化劑0.2克、色粉0.8克。

市售膠帶為了讓黏性增加會塗上黏膠。本次科展我們研究製作可重複用無殘膠的乾式膠帶，其實驗分為如何製作乾式膠帶，以及比較校內樹葉、生活用品與塑膠材質為模版製作的膠帶。實驗結果發現便宜的白膠可做為乾式膠帶的主要原料；而表面越光滑平整的樹葉所製作出的膠帶掛重會越重；生活用品以塑膠材質做出的膠帶掛重最好；我們也發現塑膠模版分子含有氧原子或具極性所製作的膠帶掛重較高，其中又以聚乳酸（PLA）作為模板所製作的乾式膠帶掛重最佳，單位面積掛重為415g/cm2。為了取得方便，我們以聚碳酸酯（PC）為模版，將白膠加入適量過濾水所製作的膠帶掛重最高（單位面積掛重>541.83g/cm2），最後我們也將所製作的膠帶成功黏貼在鐵櫃、冰箱、白板、磁磚上掛重。

為了能製作出糖吸管，查閱文獻後發現雖然有不同材質的環保吸管，但沒有利用糖製成吸管的紀錄。經實驗後發現糖(50g)與水(45ml)的比例為10:9，再加入添加物糯米粉1公克，即可形成吸管但不好脫模。由於糖的黏著性強難以脫模，歷經五代不同模具的改良，終於製作出容易脫模的糖吸管。糖吸管的物性分析如下：水溫越高吸管的重量百分比減少越多；水溶液pH值越低吸管重量減少百分比越多；糖吸管會受環境濕度100％影響，糖吸管於兩天時重量減少達52%。成功製造出的糖吸管甜度為2~2.8，比市面上飲料的三分糖還不甜，側面和垂直耐重各為3300公克和855公克，本研究成功製作出糖吸管，如果將來量產可以取代塑膠吸管，對環境保護能有助益。

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。

身處學生階段，專心度的高低將很大程度影響學生的學習。本研究探討專心度與學業成就、運動時數、睡眠時數等各項變因的相關性，並建構專心度變因研究的實驗模式。實驗選定30位國三學生，測得其以站姿和坐姿讀書時之自評專心度、心率變異度、心情沉靜狀態，並整合為專心度總分，與各項變因做相關性分析。結果顯示睡眠時數與學業成就和專心度有顯著正相關、運動習慣則和專心度有顯著負相關性；而坐姿狀態的專心度高於站姿。本實驗建構專心度測試模式，且證實實驗變因與專心度的相關性，為學生提供增加專心度的有效方向。期待未來可以以此模式為基礎，進行更深入的專心度變因研究。

本研究在探討台灣金狗毛蕨萃取物對於渦蟲傷口再生的影響，中醫認為金狗毛蕨具有抗菌效果，因此本研究同時分析了其根莖與茸毛中的酮類和酚類成分含量，並測試了其抗氧化能力。研究發現： 1.50%乙醇萃取液，金狗毛蕨具有最高的總酚類化合物萃取量，且透過延長萃取時間至3小時，萃取量將提高。 2.其含有豐富的總類黃類化合物，特別是在50%乙醇或純水溶液萃取情況下。 3.95%乙醇或99%甲醇萃取的金狗毛蕨溶液，顯示出極佳的抗氧化能力。萃取液在稀釋至0.1%後，對渦蟲傷口的再生效果特別顯著，尤其是95%乙醇與99%甲醇萃取液。 4.渦蟲再生試驗主要觀察尾段長出眼點的時間，以95%乙醇萃取液以及99%甲醇萃取液的渦蟲再生效果最好，能夠明顯縮短眼點的再生時間。

我們在照顧陽台的盆栽植物時，發現加壓噴瓶無法完全噴灑到盆栽的每一個角落，因此研發了「水龍捲噴瓶」，並希望將本產品應用在大樓陽台以外的花園、菜園或草坪。本研究中我們主要探討影響水龍捲噴瓶的噴灑範圍面積的因素，以及如何讓它的噴灑範圍最廣，最有效率。我們比較了一般市售的加壓噴瓶與我們改良的水龍捲噴瓶，發現水龍捲噴瓶的噴灑面積較大、可較快速的將瓶內的水噴完，且讓植物得到足夠的水份。除此之外，它也是一個不需插電、不需接水管的節能省水裝置。根據實驗後的結果，我們有了以下發現：放置噴瓶的位置愈高、噴瓶加壓次數越多產生瓶內的壓力愈大、水管長度愈短，水龍捲噴瓶的噴灑面積就愈大。

研究中的蛋殼從實驗角度來看，在製作水泥樣本前後與砂調和水泥過程相同，甚至在加熱溫度變化、傳熱表現、隔音效果、抗輻射熱及防火測試都有優於純水泥及商業用水泥砂，其中防火測試的結果與碳酸氫鈉相同；再則從環境角度來看，在不同比例的水泥樣本中，雖然20%的蛋殼水泥各項測試最佳，但還有更高比例的樣本比商業用水泥砂好，因此，若能降低水泥用量也能降低製造水泥的CO2的排放量，還能解決大量蛋殼的問題。

本研究製作出一個可以自動對準太陽光的裝置「太陽光全自動集光追蹤系統」（以下簡稱本系統），使太陽能板面朝太陽。本研究也使用微電腦控制器（Arduino、ESP32）進行發電效率的自動記錄，可以在架設太陽能板前利用本系統進行評估。實驗數據顯示裝設菲涅爾透鏡可以增加發電量。若使用本系統，可提升發電量。本系統加上太陽能控制器及鋰電池，可以進行太陽能的管理與儲存，是具有實用性的綠能裝置。