生活與應用科學科(二)科

藉由模具的設計與製作，自製出免插電、水泥製的保冷箱。接著，利用Arduino UNO控制板、Arduino IDE軟體以及溫溼度感測器DHT22，建立了一個簡易的溫溼度感測裝置。此外，在此溫溼度感測裝置的測量下，僅僅400ml的水蒸發，便能使保冷箱內的溫度下降共3.6℃，與當下的室溫比較更是差了4.7℃。

家庭餐桌上，妹妹總要吃最甜的葡萄，愛漂亮的姊姊只要微甜口感，罹患糖尿病的阿姨卻害怕吃到甜葡萄，面對衆多不同需求，我們思考：有沒有一種方法，可以迅速在清洗水果到端上餐桌過程中，就能直接分辨甜度並做出分級？ 我們以不同品種葡萄為實驗對象，採持續加入溶質增加溶液密度方式，觀察其在水中沉浮變化，配合糖度計實測葡萄糖度，得到「葡萄越慢浮出，糖度越高」的結論，驗證「葡萄甜度與在逐漸增加密度溶液中的沉浮順序相關」之假設。 本研究提出經濟實用的自製非侵入式糖度篩選法，輕鬆為葡萄甜度分級，還可擴大應用於市場及醫院，讓民眾不必花大錢也能享受應用科學帶來的生活品質。並發想能朝構建糖度與密度資料庫，做為產業分級應用。

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。

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。

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。

本研究以手邊可得家庭五金材料，自製簡易精油萃取機，以不同冷凝方法和機體結構，架設有效自製精油萃取機。不同於傳統畢氏冷凝法及水冷式冷凝法，自製風冷式冷凝裝置在機體上方設計小進口通入冷風，以鋁箔紙包覆不鏽鋼油漏形成冷凝夾層，應用氣體自由膨脹原理達最佳冷凝效果，萃取效率較市售裝置提升16%，但價格為1/10。以茶樹精油進行自由基清除測試及抑菌能力評估。實驗結果顯示，自製茶樹精油抗氧化力較市售精油高19～27%。抑菌測試可知，自製茶樹精油濃度100%組別，抑菌效果為75%乙醇之4倍。本研究研發之自製精油萃取機，可供一般民眾架設家庭簡易萃取裝置參考。

我們發現市售濾水器的濾芯有陶土層和活性碳層，從文獻得知活性碳的過濾效果非常好，所以決定深入研究陶土層，開發自製陶濾芯。為了讓陶土能透水，陶藝老師建議可在陶土製作時加入麵粉，高溫素燒後麵粉會在陶土中留下孔隙，陶土就能透水。使用自製陶濾芯過濾檸檬酸水溶液、生態池水、公司田溪水及硫酸銅水溶液並與無過濾的對照組比較，發現自製陶濾芯對於過濾氯化物及磷酸鹽有不錯的效果，而且在較高濃度(10ppm)的銅離子溶液中也具有過濾效果。經過多次陶濾芯製作後，最佳製作方法為揉陶土時一起加入麵粉和鹽，鹽可以控制陶土水份含量及仰制微生物，此外陶濾芯製作成高圓柱狀及燒結溫度降至500度時，都可增加接觸面積和孔隙，大幅加快過濾速度。

生活有多元吸附物品方式，如磁力、吸力。而磁力只能吸附鐵和磁鐵或利用吸力抽取近似真空來吸附物品。當我們了解柏努利原理可產生吸力後，便想利用此原理製作吸盤，可輕鬆的吸起物品而不破壞物體表面，本研究結果發現1.在水管吸塵器和兩紙張吸引實驗中要先造成兩端或內外氣流速不同，造成壓差形成吸力現象。2.不同開縮口比較其吸管吸附水位產生壓差現象。3.柏努利概念吸盤吸附物面積需大於噴氣口尺寸，方可吸附。4.自製柏努利吸盤可吸附平均最大載重約191.22克且吸附平均落差高度可達84.3公釐。5.吸附物以重量輕、面積適中、粗糙面及吸附部位是平坦片狀為主。以上這些研究讓我們發現"吸力"的多元性，希望能更有效提供在日常生活中的便利性！

衛生福利部宣導75 ％酒精能預防新冠病毒，但頻繁使用酒精卻易造成手部乾裂，因此本組利用酒精浸製金銀花、烏龍茶葉、桂花、柚子皮等製成酊劑，再混合羅勒籽及奇亞籽所提取的成分，研發具消毒暨護手雙效的酒精性乾洗手液。經過pH計、UV粉及蘋果抗氧化測試顯示，本組所研發之乾洗手液呈弱酸性，與皮膚酸鹼值相仿，且具有抗氧化與抗紫外線（防曬）的功效，比一般市售產品效能更高。此外，本組意外發現果膠混合液能製成風乾膜有效對抗紫外線。總結本組研發之多功能乾洗手液除了具有天然保養之功效，還能讓果皮產生環保效益，極具開發之潛力。