生活與應用科學科(二)科

本報告探討食用酵母菌電池的發電特性，並將酵母菌電池紙製化以方便攜帶與保存。本食用酵母菌紙製電池分為陰極（緩衝溶液）、陽極（緩衝溶液與食用酵母菌）、與鹽橋（緩衝液）三層，皆以紙為載具，並以銅片為電極。經實驗發現第三代紙電池在陰極加入1.75%的雙氧水後的電壓最高達0.335V，但為了乾燥保存將氧化劑改為0.02g的過碳酸鈉。結構方面，發現將紙電池墊高使陽極接觸空氣，幫助酵母菌行有氧呼吸作用，可以幫助提高電壓。最後將第三代紙電池陰極加入0.02g過碳酸鈉、增加空氣室，並與鋅銅電極結合，電池平均電壓為1.142V，比傳統化學藥劑版的鋅銅紙電池高了25%。

在台灣，關於海龜和鯨豚被塑膠垃圾傷害的新聞不少，減少使用塑膠製品，或製成無塑垃圾袋，是當務之急。本研究探討利用紙漿和洋菜，製作可分解垃圾袋，與市售的垃圾袋比較，土壤分解實驗中，自製垃圾袋在71天內，在土壤中完全分解，而市售垃圾袋無法在土壤中分解。燃燒實驗中，自製垃圾袋燃燒時，聞起來的味道是燒金紙的味道，而碳酸鈣垃圾袋，燃燒時有塑膠的惡臭。耐拉實驗中，自製垃圾袋比市售的垃圾袋可以裝更重的垃圾，耐穿刺實驗中，自製垃圾袋不易被圖釘刺破。耐磨實驗中，自製的垃圾袋與市售的垃圾袋相比較不容易被磨破，平均摩擦13次才會破。加桐油的透水實驗中，自製的垃圾袋兩側均勻抹上桐油後，明顯改善垃圾袋容易滲水的缺點。

本研究針對國小學童自製環保硬幣分類機的可行性，並依據自然課所學相關單元對其分類原理進行探索與研究， 探究過程發現： 一、利用學校回收材料做出不同類型及世代的硬幣分類機的門檻與困難度不高。 二、根據自然課所學之流水作用、電磁與槓桿原理，再依據不同硬幣的特性(面積、外徑與邊緣厚度大小或合金材質)來進行製作分類機的關鍵主體。 三、不同分類機根據其原理經過不斷實驗與調整後皆能達到一定的分類準確率。 依據以上各點我們證明了國小學童具有自製環保硬幣分類機的可行性，並印證了自然課 所學相關原理能探索與研究不同分類原理。並將研究成果納入學校自造教育各階段課程讓學 弟妹繼續探索學習與挑戰！

大花咸豐草是學生在野地從事戶外活動時經常遇到的植物，本研究旨在探討我們常穿的衣服布料與大花咸豐草種子鉤刺程度的實際狀況，欲探索哪些布料會是在大花咸豐草生長茂密的野外，活動時穿著的好選擇。 在數種生活常用布料中，實驗發現雨衣最不易被大花咸豐草種子沾黏，學校棉布制服則是最易被鉤刺住的布料。排汗衣與運動排汗衣的聚酯纖維布料排列有規律性且較密集，令大花咸豐草的種子瘦果容易附著；而涼感衣的涼感紗布料排列較不規則鬆散，難以被鉤刺住；雨衣是用尼龍聚酯纖維製成，沒有孔隙，種子無法鉤刺在上面。在小朋友常穿的數種生活布料中，易被大花咸豐草種子鉤刺程度比較排列為：學校制服>運動排汗衣>排汗衣>涼感衣>雨衣。

幾丁聚醣被證實可以有效的從水溶液中移除銅離子重金屬，幾丁聚醣具有生物可分解性、親水性、天然來源等特性，我們利用戊二醛與幾丁聚醣進行交聯反應，並改變交聯比、時間、pH值、溫度，以增加對水溶液中重金屬的吸附量，並且進一步開發出海藻酸鈉幾丁聚醣膠球(SGA)、活性碳海藻酸鈉幾丁聚醣膠球複合物(SGAC)，最後發現當活性碳、海藻酸鈉與幾丁聚醣粉以0.5：5：4克所製成的SGAC1，靜置於2500ppm的20mL硫酸銅水溶液有高達96.64%的去除率。放入自製淨水循環系統後也可達96.62%的去除率。且對於紅色墨水亦有良好的去除效果，其去除率可達81.3%。最後我們把已吸附銅離子的SGAC1膠球，利用水浴溫度70℃、50mL、0.25M的硫酸加熱10分鐘脫附出銅離子，回收率達91.72％。

一次性口罩的材質都是不織布，原料是聚丙烯或是聚乙烯，是一種半結晶的熱塑性塑膠，使用完就丟，並不環保。希望可以藉由這次實驗做出環保又能預防PM2.5的口罩。

我們利用馬達電流磁效應原理，組合抽風扇及排風扇的電能轉換成動能的設計，成功地自組出百元有找的簡易型的清淨抽排氣箱。對於經費拮拒，動輒幾萬元的大型抽氣櫃設備都缺的國中實驗室而言，我們的設計，無疑地解決了學校需抽氣櫃或無菌操作台來做實驗之問題。

本研究以通風、遮蔽陽光、煙囪效應、狹風效應等變項作為實驗主題，藉由Arduino和電子溫度模組測量及記錄溫度，嘗試找出適用在學校教室能降低室內溫度的方式，解決夏日炎熱之苦。 實驗結果發現，室內通風良好能夠帶來的降溫效益最大，封閉的教室和開窗的教室在平均溫度能有3度的差距！其次是遮蔽陽光的照射，雖然平均溫度差距不如通風明顯（溫度差距小於1度），但是仍算有效；最後，我們參考了網路上熱門的（DIY窮人冷氣機），製作前後端孔徑不同的「狹風板」對降溫同樣有幫助，在最炎熱的13:00到14:00間甚至可以有2度的溫差。

現行“黑”板已不是黑的，因此，我們準備數種顏色“黑”板，希望了解各色“黑”板對應光源亮度的表現，先以實驗箱測試照度及輝度，再以自然教室實測及問卷驗證。 由實驗結果顯示： 1.平均照度表現為黃、白色居高，黑、綠4白0、洋紅偏低。 2.平均輝度表現為黃、白色居高，黑、綠4白0偏低。 3.綠4白8不論在照度、輝度的表現上都相當穩定。 依結果提出建議： 1.以「綠4白8」黑板取代高照度、高輝度的電子「白」板及白色布幕。 2.配合照度、輝度表現調整學生座位距離，修改現行「國民中小學設備基準」。 3.配合照度、輝度表現，調整現行「中華民國國家照明標準」。 4.將傳統教室照明設備改為感應燈，以配合照度、輝度表現，自行調整教室光源亮度。

影響飲料冷卻的因素為飲料本身、溫度，所以本研究主要實驗設計有： 1. 探討冷卻方法-我們主要利用300克冰塊+1000CC的冷水+100克鹽製造出0.4度的低溫水，並設計水平式旋轉讓飲料迅速降溫至5~8度。 2. 水冷系統的設計-利用軸承、電鑽設計出旋轉系統，塑膠管連接器、外掛式馬達、組成流水與回水系統，可節省冰塊、電力與冷卻時間。 3. 開創水溫系統-可讓600CC19.8度的冷水3分鐘後變37.3度。6分鐘讓100克的冰塊變成32.2度。 實驗後發現真的可以快速成功的冷卻飲料，將時間縮短至30秒~300秒就好，不但節省時間也節省電力，希望我們的研究可以讓大家都開心快速的喝到冰冰涼涼的飲料。