生活與應用科學科(二)科

由於暑假期間，幾次的淹水造成學校很大的困擾，於是激發我們想要透過實驗探究影響落水頭排水效果的因素–「落水頭」其中幾項結論包括：第一、降雨量、落葉量都會影響落水頭的排水效果，而且落葉當中又以小葉子阻塞效果更明顯；第二、透過自製落水頭變因的探討，提出新式落水頭的模式(迎水面圓柱型、間隙大小0.8公分、底面半徑6.5公分)；第三、透過凸面的設計，成功改良新式落水頭落葉浮貼的缺點；第四、經由戶外模擬實驗確認新式凸面落水頭優異的排水效能。最後，希望經由以上的研究，讓學校能減低淹水之苦，甚至有機會推廣到其他有使用落水頭的場域。

衛生署為防止禽流感疫情擴散，大肆撲殺病禽，造成業者重大的損失。因此，我們希望能使用安全又有效的方式來驅趕鳥兒，減少家禽接觸野鳥的風險。 我們先調查目前驅趕鳥的方法，瞭解傳統稻草人的驅鳥效果不佳，於是進行稻草人的改良研究，讓稻草人「活動」起來。本實驗探討在不同條件下影響鳥類取食的各種因素，最後製作「搖滾超人」，並且改進它的缺點。改良後的「行動搖滾超人」鳥類取食量明顯減少了，對驅逐鳥類有很大的幫助。 我們改良「搖滾超人」驅趕在禽舍附近取食的鳥兒，減少家禽和鳥兒接觸的機會；並且運用「搖滾超人」來驅離住家陽台的鴿子和鐵窗上的鳥群，防止鳥糞污染，影響我們的健康，驅鳥效果都能大大提升。

文獻中發現，「不燒香的行天宮和燒香的龍山寺，PM2.5濃度相差高達85倍」。本實驗透過比較實驗屋中密閉與通風環境下，燃燒線香後的空氣品質變化(甲醛、懸浮微粒與揮發性有機化合物TVOC)。並以4種不同香品：粉末狀香粉、標示「環保無煙」線香(香徑3.2mm與香徑2.4mm)及無標示之「傳統線香」(贈品香)進行實驗探究，研究結果發現：(一)燃燒線香時應保持室內環境通風，有助於空氣污染物質的排出。(二)若非得燒香，應選擇場所通風且香徑小的、具有成分標示的環保線香。(三)室內燃香盡量不要使用沉香粉，必要使用時也要記得保持室內環境通風。(四) 即使在實驗屋通風環境中，超過2支香燃燒即產生超標之空氣污染物質，因此實施「減香」是值得肯定與推廣的。

本研究想找出最佳抗黴力的蝶豆花溶液製作方式，與蝶豆花溶液的其他用途。從實驗一和二中，發現蝶豆花溶液具抗黴效果。從實驗三到實驗六中，發現熱煮蝶豆花的抗黴力比泡製好。泡製法時，蝶豆花和75℃熱水用重量比例1:50泡製十分鐘後的蝶豆花溶液抗黴力最佳；熱煮法時，使用相同比例熱煮一分鐘後，再稀釋成相對濃度40%和60%的抗黴力最佳。實驗七和八中，發現蝶豆花溶液和麵粉結合後不容易發黴，讓自製吐司的未發黴天數增加；含花青素溶液的吐司不一定能抗黴，蝶豆花比紫色高麗菜、藍莓更有抗黴力。實驗九中，發現蝶豆花加入自製面膜液中可以抗黴。實驗十中，毛巾加入蝶豆花溶液的抗黴力較佳，此外還可當黴菌顯示劑，在毛巾上的顯色效果最明顯。

發現阿嬤植物盆栽中只有土人參沒有黴菌生長，土人參特性經栽培土壤改良後，可成長茂盛的土人參。進行土人參抑制黴菌實驗；發現黴菌生長前噴灑土人參汁液比已有黴菌生長噴灑的抑菌效果更佳。以土人參150g＋酒精450g比蒸餾水或雙氧水萃取液，以及其他天然抗菌作用的添加物對黴菌生長前抑制效果均佳。但對已黴菌生長的吐司抑菌效果比其他添加物更好，單純酒精對已黴菌生長中的吐司沒有顯著抑制的效果，需加土人參後的確有明顯的抑菌功效。利用土人參萃取物製成的肥皂具有很好的清潔功效；經浸泡土人參萃取肥皂30分鐘後之剩餘黴菌面積，抑黴效用可持續7天後不再增加，其他清潔用品則可能繼續增長黴菌；顯見土人參萃取肥皂之抑黴功效。

牛仔褲製造過程，化學染料及樹脂染色助劑會對環境造成汙染，為保護環境，我們首次利用植物蛋白質(豆漿)加酸變性產生黏性的特質，來取代化學樹脂，作為牛仔布染色助劑，並自製大菁靛藍染料，加入此變性蛋白質混合後，以類似印花方式，直接固著染色於牛仔布上。實驗發現，添加5克醋與100毫升豆漿混合，可得最大量變性蛋白；且豆漿加酸變性不受溫度影響，常溫即有最大變性蛋白收穫量，方法穩定簡單。為檢驗上色後牛仔布水洗及堅牢度效果，更自製水洗機及摩擦機，實驗發現，牛仔布水洗後顏色無明顯改變；摩擦堅牢度，亦有四至五級標準(五級最佳)，顯見其不易褪色的良好特性。因此以變性蛋白質取代化學樹脂作為牛仔布染色助劑之方式確實可行。

此研究探討利用廚房常見的天然材料，製作天然無化學成分且方便有效的天然留言條。研究過程中選擇糯米粉、太白粉、白米飯、高筋麵粉、中筋麵粉以及低筋麵粉製作，探討不同粉水比例、水溫與添加各種廚房常見材料，以自製的承重力實驗架設，量化尋出能夠適當製作出可以廣泛應用，方便、經濟、環保、無化學成分、實用性高的天然留言條之最佳方法，甚至進一步構思實作在生活上其他方面的應用，充分發揮粉水黏性的應用價值。

本研究探討透明度、不同形體及比例的投影器模型對浮空投影效果之影響；應用最佳比例的模型，瞭解改變投影來源、光線環境、圖片背景色，及盛裝透明液體，對浮空投影效果之影響。實驗顯示：裁切透明的小型保特瓶瓶口，放在手機上，即可呈現浮空投影的效果，以透明、平滑、下方開口小的瓶口投影效果較好。用透明膠片製成每面下底邊長1.5cm、上底邊長7cm、高4cm的梯形所組成的四面柱投影器，再以此最佳比例依投影螢幕寬度等比例放大，就能放在不同投影來源上，成像效果良好。在室內不開燈環境下，浮空投影效果最佳。投影圖片背景色為黑色最能突顯投影主體，投影效果佳。投影器有無盛裝透明液體，成像效果差異小。因此，善用生活中物品，即可讓影像立體化。

空氣汙染議題越來越受到重視，校園裡因空氣汙染紫爆而戴上口罩來上課的同學也大增，引發我們想多瞭解PM2.5被濾材過濾的效果並自行製作空氣清淨機。藉由撰寫Webduino與 Smart開發板程式積木、PM2.5微粒感測器、雷切木板及口罩濾材，組裝成一個可以監測PM2.5數值且具有清淨功效的桌上型空氣清淨機，成功的改寫程式讓google試算表可自動產生所測得的數據，並找出經濟且有效用的濾材。 市售的SHARP清淨機HEPA濾網及3M立體靜電濾網經過測試其過濾效果佳但卻昂貴，我們因而想要自製活性碳與奈米碳塗層，自製的奈米碳塗層過濾效果比SHARP及3M的濾材還要好。 進一步改良桌上型空氣清淨機並創新製作迷你可攜式型，運用3D列印機印出外殼，設計了各種造型輕巧、方便攜帶且過濾效果佳的機型。

本研究源於觀察外婆倒桔醬，無法控制速度與流量，而展開實地探訪與實驗。結果發現： 一、桔醬製造過程經高溫殺菌後，直接充填至瓶內，採用窄口玻璃瓶，以減少發霉機率。 二、 低溫、濃度愈濃，倒出時間較長。黏度愈大，黏著在肉片的量較多。 三、傾斜角度60度，震動瓶身後方，桔醬出瓶時間較快。以每秒搖動3次的頻率，能快速倒出桔醬，但會在瓶口出現桔醬甩動的情形。 四、桔醬會從下方壓力較大，或較短的吸管流出。上方入口細，下方出口粗最快流出。 五、吸管旁鏤空，流速不快，但穩定，能在1分鐘內流出30g桔醬。 六、最佳設計裝置是：隔板0cm作為分流裝置，並加上瓶身後方震動，平均能在8秒讓低溫的桔醬流出30g，且控制於下方出口流出。