生活與應用科學科(二)科

海上漏油事故時有所聞，而漏油更會對海洋生物及環境造成危害。依專家研究顯示，此類事件洩漏出來的石油能被成功清理的，往往不到10％。而使用油分散劑固然可以在一定程度上解決岸邊油污回收不完善的問題，但同時仍會讓分散後的油持續在海中⻑時間存在，對環境的衝擊很大。有鑑於此，我們嘗試運用天然幾丁聚醣（Chitosan）具吸附力的特性，來探討其對柴油的吸附效果。透過實驗，我們將5%幾丁聚醣溶液製作成晶球，在不同環境條件下加入柴油並浸泡後再以真空抽濾法過濾出剩餘的油，結果證實幾丁聚醣確實具有吸附柴油的功用。幾丁聚醣可以吸附柴油及海洋中的重金屬又是生物可分解的物質，未來也許可以進一步做成濾材，用來保育海洋環境。

在全球面臨極端氣候影響的背景下，提高用水效率和選擇環境友善的土壤添加物已成重要議題。我們進行了一系列實驗，旨在找出具有最佳含水量和保水力的茶菌膜種類，並將其混入原生土壤中，種植空心菜以進行評估。研究結果顯示，在培養了四週的綠茶菌膜細目1.5×2mm的土壤中，保水力表現較佳。與市售的保水劑聚丙烯酸相比，添加了2％的乾燥綠茶菌膜細目的土壤種植空心菜效果更好，同時對土壤健康和環境保護更友善。這項研究結果提供了一種潛在的環境友善的土壤保水解決方案，可幫助果農在全球極端氣候變遷下提高用水效率並減少對化學保水劑的依賴。

本實驗之研究目的在找出繼光餅的最佳配方。以不同比例的麵粉、酵母粉和水溶液種類設計出三組實驗組、每組三種不同配方共7種(每組皆有一個原始配方)，找出麵粉和酵母粉及水溶液對繼光餅的影響。本研究使用電腦軟體imagej測量氣孔數量、砝碼加壓法測量其硬度及回彈度、體積置換法來測量體積的改變，以科學化數據觀察，量化紀錄資料比較繼光餅本體外型和品評口感，綜合比較結果，最後第一組實驗以高筋麵粉、第二組以五克酵母粉、第三組以鮮奶口味為本研究最喜愛的配方。最後無添加酵母粉及更改水溶液為高粱酒的繼光餅不受到大家的喜愛。

菇類是真菌界的生物，發育受到各種環境因子的影響，市面上許多人工栽培的「畸形菇」，雖形態變異卻更具價值。我們結合颱風的結構，開發「旋風孵菇器」使栽培標準化，將六種食用菇的基質填裝在不同容器中，以扭蛋菇進行後續測試，並測試出最適發菇溫度；以扭蛋殼半開組控制發菇位置，利用無光和密閉環境使菇類形態變異。我們發現：無光使大多數菇種菇蕾增加，發菇提早，但生長緩慢，且蕈傘變白。通氣程度是菇體畸形的關鍵，應是受CO2濃度的影響，秀珍菇和白雪菇不開傘、藍寶石菇多分枝、玫瑰菇變鹿角狀、柳松菇蕈柄延長，珊瑚菇則是半通風環境下會巨大化；容器形狀不影響形態發育。最後，歸納出多種食用菇盆栽畸形化的栽種方法，供大眾參考。

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。

小學生甜食攝取過量，蛀牙嚴重；而牙菌斑是蛀牙前兆，了解與監控其形成可協助牙齒保健與潔牙工具開發。本研究探討甜食性質與糖含量對牙菌斑生成影響，及牙刷特性對清除牙菌斑之效果。故設計實驗一、分析吃完五種甜食前後牙菌斑生成量；二、探查不同甜度花茶對牙菌斑影響；三、評估十種牙刷清除牙菌斑效果。研究結果顯示：較黏稠焦糖煎餅搭配每100毫升含40克白砂糖花茶所產生牙菌斑最多；影響清潔效果的特性依序為刷毛柔軟、波浪程度大、刷毛緻密增加接觸面積，創新牙刷應著重此三項目。這次研究讓我們了解甜食性質和糖分多寡會促進牙菌斑生成，正確清潔牙菌斑，做好口腔衛生可防蛀牙；同時也提供口腔健康教育與未來開發新型牙刷、申請專利的基礎。

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。

如何以最少的碳排放量，讓燜熱的室內空間迅速降溫？本研究結合熱傳理論及節能建築理念，設計以冷水循環來降低室溫的節能系統，並以空間比例1/6的模擬屋進行降溫實驗。從實驗結果發現：冷卻水管接觸面積越大、彎折越少流速越快，降溫效果越好，其中以回字型排列中央出水的冷卻水管，30分鐘內可將內部溫度降低8.5°C。同管徑的銅管與矽膠管降溫效果，因冷卻水溫高低而改變，低溫時銅管效果較佳。三種循環水桶冷卻方式中，採用冰磚冷卻即可保持冷卻水處於低溫狀態，達到良好的降溫效果，可整合綠能或河水、地下儲水系統等低碳排自然資源，進行冷卻水的降溫及更換，降低冰磚的使用量，以減少系統電能消耗，達到節能減碳的目的。

溫室效應導致夏季愈來愈炎熱，為提高學生學習成效，2020年行政院頒布「班班有冷氣」政策，但也可能造成電力過度使用與缺電問題。為解決缺電問題，除了持續發展綠能發電科技外，如何節能或是提升冷氣設備效能，也是有效的方法。本研究以冷氣裝設位置、教室風扇風向、室內二氧化碳含量為實驗主軸，藉由Arduino UNO與溫度感測器記錄教室內溫度分布，搭配二氧化碳檢測儀偵測二氧化碳含量，以科學數據找出最佳的冷氣裝設位置，可使教室內溫度達到最均勻的分布。研究結果發現在相對位置裝設冷氣，風扇不要運轉，同時打開窗戶，可避免冷空氣的聚集，加強冷空氣在教室內的流通，有效提升冷氣的使用效能。

日常生活中，每日用水量最大宗的是如廁的沖水，在調查完得知本校六年級同學家中有兩段式省水馬桶的比例只有36.8%之後，發現改裝一段式沖水馬桶來省水，是很有意義的努力方向！ 先研究一段式馬桶水箱的工作原理，再去大賣場衛浴專區收集並分析市面上各種馬桶省水方法的優缺點，進而研發出可任意控制無段式馬桶沖水量的改裝方法，是運用在鏈繩外面套支8mm硬質塑膠吸管，傳遞手指反推啟動桿的壓力可直達排水閥，就能讓無段式馬桶水箱達到隨心所欲的沖水境界！ 整套的二段式省水馬桶是最省水的！然而，超過半數全國民眾家中仍在使用一段式馬桶的情況下，若能推廣改裝成任意控制無段式坐式省水馬桶沖水量的方法是有價值的、省錢、省時、耐用、好改裝！